(57)【要約】【課題】簡単な構成で、電子制御や手動操作などを行うことなく、車両の走行状態に応じて副駆動輪への適切なトルク伝達が可能となる四輪駆動車両のトルク伝達装置を提供する。【解決手段】  粘性流体が充填されると共にアウタプレート（１３）とインナプレート（１４）を交互に積層した状態で収容してなる作動室（１６）を備えるビスカスカップリング（１０）において、プロペラシャフト（７ａ）に接続されたピストン（６０）と、該ピストン（６０）を進退移動可能に収容すると共に作動室（１６）に連通するシリンダ（６５）とを有するトルク可変機構（５０）を備える。車両の加速度又は走行勾配に応じた慣性力でプロペラシャフト（７）が軸方向に移動することで、ピストン（６０）がシリンダ（６５）内を摺動して作動室（１６）の内圧が変化し、ビスカスカップリング（１０）の伝達トルク特性が変化するように構成した。【選択図】図２
2014008786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置されたトルク伝達装置であって、
前記駆動源側の第１回転軸に接続された第１回転部材と、前記副駆動輪側の第２回転軸に接続された第２回転部材と、前記第１回転部材に取り付けた複数の第１プレート部材と、前記第２回転部材に取り付けた複数の第２プレート部材と、粘性流体が充填されると共に前記第１プレート部材と前記第２プレート部材を交互に積層した状態で収容してなる作動室と、
前記第１回転軸に固定されたピストンと、該ピストンを進退移動可能に収容すると共に前記作動室に連通するシリンダとを有するトルク可変機構と、を備え、
車両の加速度又は走行勾配に応じて前記第１回転軸が軸方向に移動することで、前記ピストンが前記シリンダ内を摺動して前記作動室の内圧が変化し、前記トルク伝達装置の伝達トルク特性が変化するように構成した
ことを特徴とする四輪駆動車両のトルク伝達装置。
【請求項２】
前記第１回転部材は、前記作動室を囲むハウジングであり、
前記シリンダは、前記ハウジングに形成した前記作動室に連通する連通孔である
ことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両のトルク伝達装置。
【請求項３】
車両の加速度又は走行路の登坂勾配が所定以上になると、前記第１回転軸が前記作動室側に移動することで、前記作動室の内圧が高くなるように構成した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の四輪駆動車両のトルク伝達装置。
【請求項４】
前記第１回転軸と前記第１回転部材との間には、軸方向に沿って前記第１回転軸を前記第１回転部材から離間させる方へ付勢する付勢手段が介在している
ことを特徴とする請求項３に記載の四輪駆動車両のトルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車両における駆動源と副駆動輪との間に設置するビスカスカップリングなどのトルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する四輪駆動車両では、駆動源と副駆動輪との間のプロペラシャフト上に配置したビスカスカップリング（ＶＣ）などのトルク伝達装置を備えるものがある。
【０００３】
このような四輪駆動車両では、主駆動輪と副駆動輪の車輪速差がプロペラシャフト上のビスカスカップリングに対する入力差回転数となり、四輪駆動トルク（４ＷＤトルク）を出力する構造である。すなわち、例えば、車両のフロント側にエンジン及びトランスミッションを配置し、前輪を主駆動輪とし後輪を副駆動輪とする前輪駆動車（ＦＦ車）では、車両が低摩擦抵抗（低μ）路面を走行中にドライバーがアクセルペダルを踏み込んだ場合、まず、前輪に駆動トルクが伝達される。そして、前輪が路面のグリップ限界を超えて空転するとビスカスカップリングに差回転が入力されて後輪に駆動トルクが伝達される。
【０００４】
上記のような四輪駆動車両では、通常走行時には、主駆動輪と副駆動輪の回転差によりビスカスカップリングに差回転が入力され続ける四輪駆動（４ＷＤ）状態である。しかしながら、車両の走行状態に関わらずこのような四輪駆動状態が継続すると、駆動伝達系における各部の損失や走行抵抗の増大による車両の燃費（燃料消費率）の悪化を招く一因となる。また、転舵旋回など前後輪差で発生する４ＷＤタイトターンブレーキング現象が顕著に出るため、車両の走行性能（走行商品性）の悪化も招くおそがある。さらには、低摩擦抵抗の路面でのＡＢＳ（Anti-lock Braking System）作動時のカスケードロックを誘発することでも知られている。
【０００５】
そこで、上記の各種問題に対する従来の手法として、車両の走行状態に応じてトルク伝達装置による副駆動輪へのトルク伝達量を可変する機構が採用されている。このような機構として、電気的にクラッチのオンオフ制御を行うもの（特許文献１）や、手動で異なるトルク特性のビスカスカップリングの切替を行うもの（特許文献２）や、ワンウェイクラッチで異なるトルク特性のビスカスカップリングの切替を行うもの（特許文献３）がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１乃至３に記載の従来技術は、対応する制御回路を備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）や、操作用のレバーなどの付帯物が必要となることで、車両の構造の複雑化や部品点数の増加、制御処理の煩雑化につながる。そのため、車両のコスト・重量・サイズ増を招くという問題がある。また、車速が所定以上の高速域では、ビスカスカップリングなどのトルク伝達装置による副駆動輪へのトルク伝達の必要性が減少するところ、電子制御により副駆動輪へのトルク伝達量を可変するもの以外は、高速域での伝達トルクを適切に低減することができない、という問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１４４７７９号公報
【特許文献２】特開平３−２０１２５号公報
【特許文献３】実開平４−４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、かつ複雑な電子制御や手動操作などを行うことなく、車両の走行状態に応じた副駆動輪への適切なトルク伝達が可能となる四輪駆動車両のトルク伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる四輪駆動車両のトルク伝達装置は、駆動源（３）からの駆動力を主駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）及び副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に伝達する駆動力伝達経路（２０）における駆動源（３）と副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）との間に配置されたトルク伝達装置（１０）であって、駆動源（３）側の第１回転軸（７ａ）に接続された第１回転部材（１１）と、副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）側の第２回転軸（７ｂ）に接続された第２回転部材（１２）と、第１回転部材（１１）に取り付けた複数の第１プレート部材（１３）と、第２回転部材（１２）に取り付けた複数の第２プレート部材（１４）と、粘性流体が充填されると共に第１プレート部材（１３）と第２プレート部材（１４）を交互に積層した状態で収容してなる作動室（１６）と、第１回転軸（７ａ）に固定されたピストン（６０）と、該ピストン（６０）を進退移動可能に収容すると共に作動室（１６）に連通するシリンダ（６５）とを有するトルク可変機構（５０）と、を備え、車両の加速度又は走行勾配に応じて第１回転軸（７ａ）が軸方向に移動することで、ピストン（６０）がシリンダ（６５）内を摺動して作動室（１６）の内圧が変化し、トルク伝達装置（１０）の伝達トルク特性が変化するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる四輪駆動車両のトルク伝達装置によれば、車両の加速度又は走行路の勾配に応じて生じる慣性力によって第１回転軸が移動することで、ピストンがシリンダ内を摺動して作動室の内圧が変化し、トルク伝達装置の伝達トルク特性が変化するように構成したので、電子的な制御や手動操作による切り替えなどを行うことなく、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてトルク伝達装置による副駆動輪への伝達トルクを自動的に可変することができる。したがって、トルク伝達装置の制御を行うための制御回路を備えた電子制御ユニットや、操作用のレバーなどの付帯物を増設せずに済むことで、車両の構造の複雑化や部品点数の増加を回避しながらも、車両の走行状態に応じた副駆動輪への適切なトルク配分が可能となる。また、電子制御によらずに車速の高速域での副駆動輪への伝達トルクを適切に低減することが可能となる。したがって、車両の走行性能を向上させることができる。
【００１１】
また、上記のトルク伝達装置では、第１回転部材（１１）は、作動室（１６）を囲むハウジング（１１）であり、シリンダ（６５）は、ハウジング（１１）に形成した作動室（１６）に連通する連通孔であってよい。
【００１２】
これによれば、トルク伝達装置のハウジングに上記の連通孔を設け、第１回転軸に固定されたピストンを該連通孔内に進退移動可能に配置することで、上記のトルク伝達機構を構成できる。したがって、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、車両の走行状態に応じてビスカスカップリングの伝達トルクを可変することが可能なトルク可変機構を実現できる。また、従来のビスカスカップリングの構成を僅かに変更するだけで上記のトルク可変機構を追加することができる。この具体例を挙げると、従来構成のビスカスカップリングにおいて、第１回転軸とハウジングを締結固定していたボルト用の締結穴を本願発明のシリンダ用の孔として用いることが可能である。したがって、車両の構造や構成部品の大幅な設計変更を伴わずに、上記のトルク可変機構を設けたトルク伝達装置を車両に搭載できる。
【００１３】
また、上記のトルク伝達装置では、車両の加速度又は走行路の登坂勾配が所定以上になると、第１回転軸（７ａ）が作動室（１６）側に移動することで、作動室（１６）の内圧が高くなるように構成してよい。
【００１４】
この構成によれば、従動輪のトルクを必要とする登坂路での発進時などにトルク伝達装置の伝達トルクを増幅することができる一方、車両の定常走行時及び減速時などには、トルク伝達装置の伝達トルクを低減することができる。また、車両の減速時には、トルク伝達装置の伝達トルクが低トルク特性となるので、低摩擦抵抗の路面でのＡＢＳ作動時のカスケードロックを効果的に防止できる。また、車両にかかる加速度が減少するタイトターン（急旋回）時にもトルク伝達装置の伝達トルクを低トルク特性に維持できるので、車両の挙動を安定させて走行性能を向上させることができる。
【００１５】
また、上記のトルク伝達装置では、第１回転軸（７ａ）と第１回転部材（１１）との間には、軸方向に沿って第１回転軸（７ａ）を第１回転部材（１１）から離間させる方へ付勢する付勢手段（５１）が介在していてよい。
【００１６】
この構成によれば、第１回転軸に所定以上の慣性力が作用しない状態では、付勢手段の付勢力によって、第１回転軸及びピストンを作動室の内圧を高めない非作動位置に保持することが可能となる。したがって、簡単な構成で、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてトルク伝達装置の伝達トルクを適切に可変することが可能となる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素に付した符号を参考のために例示したものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる四輪駆動車両のトルク伝達装置によれば、簡単な構成で、かつ電子制御や手動操作などを行うことなく、車両の走行状態に応じた副駆動輪への適切なトルク伝達が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にかかるトルク伝達装置（ビスカスカップリング）を備える四輪駆動車両の概略構成を示す図である。
【図２】ビスカスカップリングを示す側断面図である。
【図３】シリンダ及びピストンの配置構成を示す図である。
【図４】トルク可変機構の動作を説明するための図で、（ａ）は、トルク可変機構の非作動状態を示す図、（ｂ）は、トルク可変機構の作動状態を示す図である。
【図５】（ａ）は、トルク可変機構の非作動状態でのビスカスカップリングの伝達トルク特性、（ｂ）は、トルク可変機構の作動状態でのビスカスカップリングの伝達トルク特性、（ｃ）は、登坂路での発進時のビスカスカップリングの伝達トルク及び車両の加速度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるトルク伝達装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置したトランスミッション（変速機）４と、エンジン３からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２とを備えている。
【００２０】
エンジン３の出力軸（図示せず）は、トランスミッション４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、トランスミッション４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャル（以下「リアデフ」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。なお、以下の説明で軸方向というときは、車両の進行方向（前後方向）に沿って延伸するプロペラシャフト７の軸方向を指すものとする。また、前又は後というときは、当該軸方向の前（車両の前進方向）及び後（後進方向）を指すものとする。
【００２１】
プロペラシャフト７上には、フロントデフ５からリアデフ８への駆動力伝達経路２上に配置したビスカスカップリング（トルク伝達装置）１０が設けられている。ビスカスカップリング１０は、駆動力伝達経路２において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクを制御するためのトルク伝達装置（回転差応動型トルク伝達装置）である。
【００２２】
図２は、ビスカスカップリング１０を示す側断面図である。同図に示すように、ビスカスカップリング１０は、前側のプロペラシャフト（第１回転軸）７ａ（図１参照）と一体に回転する筒状のハウジング（第１回転部材）１１と、ハウジング１１内において該ハウジング１１と同一軸線回りで後側のプロペラシャフト（第２回転軸）７ｂ（図１参照）と一体に回転するインプットシャフト（第２回転部材）１２と、ハウジング１１の内周面に所定間隔で相対回転不能に係合する複数のアウタプレート（第１プレート部材）１３と、インプットシャフト１２の外周面に所定間隔で相対回転不能に係合し、アウタプレート１３と軸方向に交互に配置される複数のインナプレート（第２プレート部材）１４と、ハウジング１１とインプットシャフト１２との間を閉塞するカバー部材１５と、ハウジング１１の内径側に形成された作動室１６とを備える。
【００２３】
作動室１６内には、シリコンオイルなどの粘性流体が充填されていると共に、ハウジング１１の内周面に係合するアウタプレート１３と、インプットシャフト１２の外周面に係合するインナプレート１４とが交互に積層されている。なお、作動室１６内の粘性流体の充填率は、ハンプ現象（粘性流体が発熱により膨張した場合、作動室１６の内力が上昇して、アウタプレート１３とインナプレート１４が相互に押し付けられてそれらの間に摩擦トルクが発生する現象）が発生するような充填率とならないように設定する。
【００２４】
また、ハウジング１１の内周面とインプットシャフト１２の外周面との間には、それらの隙間をシールするシール部材２０が設置されている。また、インプットシャフト１２の外周面とカバー部材１５の内周面との間には、それらの隙間をシールするシール部材２１が設置されている。また、ハウジング１１の内周面とカバー部材１５の外周面との間には、それらの隙間をシールするシール部材２２が設置されている。また、ハウジング１１の内周面とインプットシャフト１２の外周面との間には、軸受２３が介装されている。
【００２５】
そして、本実施形態のビスカスカップリング１０には、前側のプロペラシャフト７ａ（以下、「プロペラシャフト７ａ」と記す。）の後端に設けたフランジ部５２に固定した円柱状のピストン６０と、ハウジング１１の前側の側壁１１ａに形成した円筒状の貫通孔からなるシリンダ６５と、ハウジング１１とプロペラシャフト７ａ（フランジ部５２）との間に介在するリターンスプリング（付勢手段）５１とを備えたトルク可変機構５０が設けられている。リターンスプリング５１は、その軸方向がインプットシャフト１２の軸方向に延伸する弾性金属製のコイルバネであり、プロペラシャフト７ａ（フランジ部５２）をハウジング１１から離間する方（前方）へ付勢している。
【００２６】
図３は、シリンダ６５及びピストン６０を軸方向から見た概略図である。同図に示すように、シリンダ６５とピストン６０は、プロペラシャフト７ａの中心に対して等間隔で放射状に複数組（図では９０度間隔で４組）が設けられている。
【００２７】
また図２に示すように、シリンダ６５及びピストン６０は、それらの軸方向がプロペラシャフト７ａの軸方向と平行に延びており、シリンダ６５は、作動室１６内のアウタプレート１３及びインナプレート１４の積層方向の一端（前端）に面する位置に貫通している。
【００２８】
上記のトルク可変機構５０では、各シリンダ６５内に各ピストン６０が軸方向に沿って進退移動可能に収容されている。これにより、ハウジング１１とプロペラシャフト７ａは一体に回転し、かつ、プロペラシャフト７ａはハウジング１１に対して軸方向に沿って所定寸法のみ相対移動可能となっている。
【００２９】
また、ピストン６０の先端面（軸方向の前端面）６０ａには、フランジ部５２の周縁に形成した段部５２ａに係合する切欠部（段部）６１が設けられている。切欠部６１は、先端面６０ａの外径側と内径側との間に設けた湾曲線状の段差部分であり、その外径側が内径側よりも若干高くなっている。そして、この切欠部６１がフランジ部５２の段部５２ａに係合するようになっている。その状態で、フランジ部５２を貫通するボルト５４をピストン６０の先端面６０ａに締結することで、ピストン６０がフランジ部５２に対して回り止めされた状態で固定される。
【００３０】
このフランジ部５２に対するピストン６０の固定構造は、ボルト５４の締結による固定でのピストン６０の回り止めとガタやアンバランスの抑制とを兼ねた嵌め合い（インロー）による固定構造となっている。また、ハウジング１１には、シリンダ６５内のピストン６０が抜け出すことを防止するためのスナップリング６７が取り付けられている。
【００３１】
なお、図示は省略するが、フランジ部５２にピストン６０を固定する固定具として、上記のボルト５４に代えてスライドピンなど他の固定具を用いることも可能である。また、プロペラシャフト７ａとハウジング１１との組み付けが可能であり、かつ、組付後にピストン６０のスムーズな摺動が確保できるのであれば、ピストン６０をフランジ部５２に一体形成することも可能である。
【００３２】
また、ピストン６０とシリンダ６５の径寸法は、シリンダ６５内でピストン６０がガタつかずに進退移動（摺動）可能な寸法に設定されている。そして、ピストン６０の外周面とシリンダ６５の内周面との間には、それらの隙間をシールするためのＯリングなどのシール部材６３が設置されている。シール部材６３によって、ピストン６０とシリンダ６５の隙間から粘性流体が漏れることを防止できる。
【００３３】
なお、従来構造のビスカスカップリングでは、プロペラシャフト（フランジ部）をボルトの締結でハウジングに固定していた。そして、本実施形態のビスカスカップリング１０が備える上記のトルク可変機構５０では、従来構造のビスカスカップリングのハウジングが有するボルト締結用の穴（ボルト穴）に若干の加工を施すことで上記のシリンダ６５として利用することが可能である。したがって、このボルト締結用の穴を利用したシリンダ６５に作動室１６の容積を変化させるためのピストン６０を設置することができる。これにより、従来のビスカスカップリングの構成を僅かに変更するだけでトルク可変機構５０を追加することができる。したがって、ビスカスカップリング及びその周辺の構造や構成部品の大幅な設計変更を伴わずに、トルク可変機構５０を設けたビスカスカップリング１０を車両に搭載できる。
【００３４】
また、プロペラシャフト７ａは、車両の加速度や走行路の勾配に応じて生じる慣性力により、その軸方向（前後方向）に沿ってフランジ部５２とそれに対向するハウジングの側壁６１ａとの間のスペースＸの寸法分だけ移動（摺動）するようになっている。プロペラシャフト７ａが軸方向へ移動することで、シリンダ６５内のピストン６０が進退移動する。
【００３５】
プロペラシャフト７ａ及びピストン６０の作動室１６側（押し側）へのストロークは、隙間Ｘの両側にあるハウジング１１の側壁６１ａとフランジ部５２が当接することで規制される。一方、プロペラシャフト７ａ及びピストン６０の作動室１６と反対側（引き側）へのストロークは、ピストン６０の先端面６０ａがスナップリング６７に当接することで規制される。以下の説明では、プロペラシャフト７ａ及びピストン６０が上記の引き側へ一杯に移動した位置をそれらの非作動位置といい、プロペラシャフト７ａ及びピストン６０が上記の押し側へ一杯に移動した位置をそれらの作動位置という。
【００３６】
ピストン６０が上記の非作動位置にあるときは、作動室１６内の粘性流体はピストン６０によって圧縮されておらず、作動室１６の内圧は上昇していない（高まっていない）状態（以下、この状態を通常状態という。）である。その一方で、ピストン６０が上記の作動位置にあるときは、作動室１６内の粘性流体がピストン６０によって圧縮されていることで、作動室１６の内圧が通常状態と比較して上昇した（高まった）状態（以下、この状態を加圧状態という。）である。
【００３７】
次に、上記構成のビスカスカップリング１０による駆動力の伝達について説明する。図４は、ビスカスカップリング１０及びトルク可変機構５０の作動状態を説明するための図で、（ａ）は、トルク可変機構５０のピストン６０が上記の作動位置にある状態、（ｂ）は、トルク可変機構５０のピストン６０が上記の非作動位置にある状態を示す図である。車両が平地路面（勾配が無いか極小さい路面をいう、以下同じ。）を走行している場合や、加速・減速状態以外の場合には、車両の慣性力が所定以下となる通常の走行状態である。このような通常の走行状態では、プロペラシャフト７ａに慣性力が作用しないか又は作用する慣性力が小さいため、図４（ａ）に示すように、トルク可変機構５０のピストン６０が非作動位置にある。そのため、ビスカスカップリング１０では、比較的に低い（通常の）トルク伝達が行われる状態となる。
【００３８】
このとき、図１に示すエンジン３から出力されたトルクがトランスミッション４を介してフロントデフ５に伝達される。フロントデフ５に伝達されたトルクの一部は、フロントドライブシャフト６，６を介して前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達され、前輪Ｗ１，Ｗ２の駆動力により車両が走行する。また、フロントデフ５に伝達されたトルクの一部はプロペラシャフト７に伝達される。プロペラシャフト７に伝達されたトルクは、ビスカスカップリング１０のハウジング１１に伝達される。
【００３９】
一方、車両１の走行中は、後輪Ｗ３，Ｗ４から入力されるトルクが、リアデフ８を介してインプットシャフト１２に伝達される。そして、ハウジング１１の回転数とインプットシャフト１２の回転数とが等しい場合は、アウタプレート１３の回転数とインナプレート１４の回転数が等しく、プロペラシャフト７ａのトルクは後輪Ｗ３，Ｗ４には伝達されない。これにより、車両は二輪駆動（前輪駆動）により走行する。
【００４０】
前輪Ｗ１，Ｗ２がスリップしてハウジング１１とインプットシャフト１２に差回転が生じた場合は、アウタプレート１３とインナプレート１４とに差動回転が生じ、その回転差に応じて作動室１６内の粘性流体にせん断力が発生する。このせん断力により、プロペラシャフト７ａからハウジング１１に伝達されたトルクがインプットシャフト１２に伝達されるとともに、リアデフ８を介して後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達される。これにより、車両は四輪駆動状態になる。
【００４１】
次に、トルク可変機構５０によるビスカスカップリング１０の伝達トルクの変化を伴う動作について説明する。ここでは、当該動作に関連する車両の走行状態として、（１）登坂停止時（登坂路での停車状態）、（２）登坂発進（登坂路での停車状態からの発進）直後、（３）加速中、（４）再加速、（５）減速（制動）の各走行状態について説明する。
【００４２】
図５（ａ）は、トルク可変機構５０のピストン６０が非作動位置にある状態（以下、「トルク可変機構５０の非作動状態」という。）でのビスカスカップリング１０の伝達トルク特性、（ｂ）は、ピストン６０が作動位置にある状態（以下、「トルク可変機構５０の作動状態」という。）での伝達トルク特性、（ｃ）は、車両が登坂路での停車状態から発進した場合のビスカスカップリング１０による伝達トルク及び車両の加速度の変化を示すグラフである。図５（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のビスカスカップリング１０は、トルク可変機構５０の作動状態と非作動状態とで互いに異なるトルク特性を有している。
【００４３】
（１） 登坂停止時
車両が所定以上の勾配を有する登坂路で停止している（登坂停止）状態（図５（ｃ）の時刻ｔ０）で、プロペラシャフト７ａに対して軸方向に作用する推力（慣性力）がリターンスプリング５１の付勢力を超える場合には、図４（ｂ）に示すように、リターンスプリング５１の付勢力に抗してプロペラシャフト７ａ及びピストン６０が作動位置へ向けて移動する。これにより、ピストン６０がシリンダ６５内を作動室１６側（後側）に移動して、作動室１６内の粘性流体が圧縮された状態（加圧状態）で待機する。
【００４４】
（２）発進直後
作動室１６内の粘性流体が圧縮されることによって、粘性流体が高粘度化し、かつ、アウタプレート１３とインナプレート１４と間のクリアランスを狭める作用が働く。そのため、アウタプレート１３とインナプレート１４との間に介在する粘性流体のせん断抵抗が上昇する。したがって、その状態で登坂路での停止状態から車両が発進（登坂発進）すると、通常状態と比較して後輪Ｗ３、Ｗ４に伝達されるトルクがより高い状態で発進することが可能となる。
【００４５】
すなわち、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ０で車両が登坂路で停止している（登坂停止）状態から、時刻ｔ１で登坂路において車両が発進（登坂発進）する。このとき、トルク可変機構５０のピストン６０が作動位置にあることで、通常状態と比較して後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達されるトルクが高い状態となる。これにより、ビスカスカップリング１０の伝達トルク特性は、トルク可変機構５０の作動状態での伝達トルク特性（[２]）となる。
【００４６】
（３）加速中
登坂発進後、車輪のスリップの収束と共にビスカスカップリング１０による伝達トルク（負荷トルク）が低下する。そのため、登坂路の勾配が減少して車両の走行路面が傾斜路面から平地路面に戻る過程で、加速度が所定値（Ｇ０）を下回ると、リターンスプリング５１の付勢力がプロペラシャフト７ａにかかる慣性力よりも大きく大きくなる。これにより、図４（ａ）に示すように、リターンスプリング５１の付勢力でピストン６０が非作動位置に戻される。これにより、ビスカスカップリング１０の伝達トルク特性は、トルク可変機構５０の非作動状態での伝達トルク特性（通常状態での伝達トルク特性）（[１]）となる。
【００４７】
（４）再加速
車両の走行中にトルク可変機構５が非作動状態であった場合でも、低速からの再加速などで車両の加速度がトルク可変機構５０の作動条件（閾値Ｇ０）に達すると、リターンスプリング５１の付勢力に抗してプロペラシャフト７ａ及びピストン６０が作動位置へ向けて移動する。すなわち、プロペラシャフト７ａの慣性力がピストン６０にかかる摺動抵抗及びリターンスプリング５１の復元力に打ち勝つ場合は、トルク可変機構５が作動状態となることで、ビスカスカップリング１０による伝達トルクをより高い状態にすることができる。一方、車両の加速度がトルク可変機構５０の作動条件（閾値Ｇ０）より小さくなると、上記（３）の状態となる。但し、車速が上昇して遠心力により作動室１６内の外周側へ粘性流体が偏ると、作動室１６内の外周側の圧力分布が高まる。そのため、ピストン６０をスナップリング６７側へ押し付ける作用が働き、ビスカスカップリング１０の伝達トルクは、通常状態と同様の低トルクとなる。
【００４８】
（５）減速（制動）
トルク可変機構５０が作動状態で車両の加減速状態が加速から減速に切り替わった場合、アクセルオフによって車両の加速度が低下した瞬間に、ピストン６０が非作動位置に戻る。これにより、車両の減速時（制動時）には、ビスカスカップリング１０の伝達トルクは、通常状態の伝達トルク（[１]）となっている。したがって、前後輪のカスケードロックを低減でき、ＡＢＳ干渉を抑制できる。
【００４９】
また、図５（ｃ）に示すように、車両が走行する登坂路の勾配が徐々に減少してゆくことで、車両の速度が徐々に上昇してゆき、ビスカスカップリング１０の伝達トルクＴ及び車両の加速度Ｇがいずれも低下してゆくと、車両の加速度Ｇが閾値Ｇ０になる時刻ｔ２で、トルク可変機構５０が作動位置から非作動位置へ移動し、ビスカスカップリング１０の伝達トルク特性が低トルク特性の状態となる。
【００５０】
そして、本実施形態のビスカスカップリング１０では、リターンスプリング５１の設定荷重（付勢力）とプロペラシャフト７ａの重量（慣性質量）との釣り合いにより、トルク可変機構５０の作動・非作動を切り替えるための加速度Ｇの閾値（図５（ｃ）に示す加速度Ｇ０）を所望の値に設定することができる。この加速度の閾値は、車両の雪上での登坂性能に必要な条件と、平地路面での発進性能に必要な条件との両方を満たすことができる値に設定することが望ましい。
【００５１】
以上より、従動輪側のトルクを必要とする登坂路での発進領域などでプロペラシャフト７ａ及びピストン６０を作動位置へ移動させてビスカスカップリング１０の伝達トルクを増幅でき、定常走行時及び減速時には、プロペラシャフト７ａ及びピストン６０を非作動位置に保持してビスカスカップリング１０の伝達トルクを低減することができる。これにより、車両の走行状態に応じて自動的にビスカスカップリング１０の伝達トルクを可変することが可能となる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のビスカスカップリング１０では、車両の加速度又は走行路の勾配に応じて生じる慣性力によってプロペラシャフト７ａが移動することで、ピストン６０がシリンダ６５内を摺動して作動室１６の内圧が変化し、ビスカスカップリング１０の伝達トルク特性が変化するように構成した。これにより、電子的な制御や手動操作による切り替えなどを行うことなく、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてビスカスカップリング１０による後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４への伝達トルクを自動的に可変することができる。したがって、ビスカスカップリング１０による伝達トルクの制御を行うための制御回路を備えた電子制御ユニットや、操作用のレバーなどの付帯物を増設せずに済むことで、車両の構造の複雑化や部品点数の増加を回避しながらも、車両の走行状態に応じた後輪Ｗ３，Ｗ４への適切なトルク配分が可能となる。また、電子制御によらずに車速の高速域での後輪Ｗ３，Ｗ４への伝達トルクを適切に低減することが可能となる。したがって、車両の走行性能を向上させることができる。
【００５３】
そして、上記のトルク可変機構５０を設けたビスカスカップリング１０によれば、後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４のトルクを必要とする登坂路での発進時にビスカスカップリング１０の伝達トルク（ＶＣトルク）を増幅することができる一方、車両の定常走行時及び減速時には、ビスカスカップリング１０の伝達トルクを低減することができる。また、車両の減速時はビスカスカップリング１０の伝達トルクが低トルク特性となるので、低摩擦抵抗の路面（低μ路面）でのＡＢＳ作動時のカスケードロックを効果的に防止できる。また、車両にかかる加速度が減少するタイトターン（急旋回）時にもビスカスカップリング１０の伝達トルクが低トルク特性で有り続けるので、車両の挙動を安定させて走行性能を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ビスカスカップリング１０のハウジング１１にシリンダ６５を設け、プロペラシャフト７ａに固定されたピストン６０を該シリンダ６５内に進退移動可能に配置することで、上記のトルク可変機構５０を構成できる。したがって、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、車両の走行状態に応じてビスカスカップリング１０の伝達トルクを可変することが可能なトルク可変機構５０を実現できる。また、従来のビスカスカップリング１０の構成を僅かに変更するだけで、上記のトルク可変機構５０を追加することができる。したがって、車両の構造や構成部品の大幅な設計変更を伴わずに、トルク可変機構５０を設けたトルク伝達装置を搭載できる。
【００５５】
また、本実施形態では、プロペラシャフト７ａに所定以上の慣性力が作用しない状態では、リターンスプリング５１の付勢力によって、プロペラシャフト７ａ及びピストン６０を非作動位置に保持することが可能となる。したがって、簡単な構成で、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてビスカスカップリング１０の伝達トルクを適切に可変することが可能となる。
【００５６】
また、上記のトルク可変機構５０を備えたビスカスカップリング１０の形状（外形）や寸法は、従来のビスカスカップリングと同等とすることができる。そのため、本実施形態のビスカスカップリングは、既存品と交換することで車両に搭載可能であり、車両の設計変更や構成部品の交換などを伴わずに搭載することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態に示すトルク可変機構が備えるピストン及シリンダの設置数やそれらの具体的な配置構成は一例であり、上記実施形態に示す以外の設置数や配置構成を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１    車両（四輪駆動車両）
２    駆動力伝達経路
３    エンジン
４    トランスミッション
５    フロントデフ
６，６    フロントドライブシャフト
７    プロペラシャフト
７ａ    前側のプロペラシャフト（第１回転軸）
７ｂ    後側のプロペラシャフト（第２回転軸）
８    リアデフ
９，９    リアドライブシャフト
１０    ビスカスカップリング（トルク伝達装置）
１１    ハウジング（第１回転部材）
１２    インプットシャフト（第２回転部材）
１３    アウタプレート（第１プレート部材）
１４    インナプレート（第２プレート部材）
１５    カバー部材
１６    作動室
２０，２１，２２    シール部材
２３    軸受
５０    トルク可変機構
５１    リターンスプリング（付勢手段）
５２    フランジ部
５２ａ    段部
５４    ボルト
６０    ピストン
６０ａ    先端面
６１    切欠部
６３    シール部材
６５    シリンダ
６７    スナップリング
Ｗ１，Ｗ２    前輪
Ｗ３，Ｗ４    後輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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