(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動輪と従駆動輪との回転差に基づいて油圧ポンプを駆動し、その発生した油圧でクラッチを締結することにより、主駆動輪に伝達される駆動力を従駆動輪に適宜分配する差動感応型油圧カップリング装置であって、上記油圧ポンプに供給する作動油を貯留するハウジングと、該ハウジング内に摺動可能に収容され、上記作動油を密閉して油室を区画すると共に、上記作動油の膨張・収縮に伴ってフリーに移動するフリーピストンと、上記ハウジング内の上記フリーピストンを境とする上記油室の反対側の室内に連通され、外部との連通部を有して変速機或いはトランスファ装置を収容する収容室とを備えたことを特徴とする差動感応型油圧カップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は差動感応型油圧カップリング装置に係り、特に、車両の主駆動輪（例えば後輪）と従駆動輪（例えば前輪）との回転差を利用して、車両の駆動状態を２ＷＤから４ＷＤに切り換える差動感応型油圧カップリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンからの駆動力で直接駆動される主駆動輪が、雪路や低μ路でスリップ、空転を生じた際に、駆動力を従駆動輪即ち補助駆動輪にも伝達して、車両の駆動状態を２ＷＤから４ＷＤに切り換えるカップリング装置が公知である。このようなカップリング装置としては、主駆動輪と補助駆動輪との回転差を利用する差動感応型のものが一般的で、現在広く普及しているものとして高粘性流体を利用したビスカスカップリング装置がある。
【０００３】
一方、それら駆動輪の回転差を利用して油圧ポンプを駆動し、その発生油圧でクラッチを締結して駆動輪同士を締結し、駆動状態を４ＷＤに切り換える油圧カップリング装置が特公平５−５７１３１  号等において知られている。この場合、主駆動輪にスリップ等がなく駆動輪同士に回転差がないときは、油圧ポンプが駆動されずクラッチも締結されないため車両は完全な２ＷＤ状態となる。従って、主駆動輪にスリップ等が生じた場合のみ４ＷＤとなり、これによって必要な場合のみ４ＷＤとなる自動４ＷＤが実現される。
【０００４】
特に、前者のビスカスカップリング装置の場合、常用領域では伝達トルクの立上りが緩やかで扱いが容易であるものの、回転差の極めて小さい領域では伝達トルクの立上りが急であるため、一般路面を走行中に路面の凹凸で回転差が生じても、必要以上のトルクが頻繁に伝達されてしまい、発熱ロスによる燃費の悪化が生じてしまう。また、旋回時にもタイトコーナブレーキング現象が顕著となる。さらに、アクセルペダルの踏み込みにより回転差が大となれば、補助駆動輪に高トルクが伝達されるため、駆動系にもそれに見合った強度が要求される。
【０００５】
一方、後者の油圧カップリング装置の場合、特公平５−５７１３１  号に示されているように、油圧ポンプから吐出される油圧の一部をオリフィスから排出することにより、回転差に二乗比例するトルク伝達特性を得られ、特に回転差の極めて小さい領域において伝達トルクの立上りを抑制でき、前述の問題を解消することができる。また、油圧回路系にリリーフ弁を設ければ、伝達トルクの上昇を抑制するトルクリミッタが実現されることになり、これによって補助駆動輪への高トルク伝達が防止され、駆動系を軽量化できるメリットがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような油圧カップリング装置としては、内部の作動油が温度変化により膨張・収縮を行うため、大気圧下のフリーピストンを設けることによって、その膨張・収縮を許容することが特開平１−２５０６６２号公報や特開平３−２６６７２６号公報等においても知られている。
【０００７】
しかし、このフリーピストン、さらにこれが摺動する相手方の摺動面を直接外気にさらすようにすると、それらに錆発生、ダスト付着等が生じ、円滑な摺動が妨げられる虞がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、主駆動輪と従駆動輪との回転差に基づいて油圧ポンプを駆動し、その発生した油圧でクラッチを締結することにより、主駆動輪に伝達される駆動力を従駆動輪に適宜分配する差動感応型油圧カップリング装置であって、上記油圧ポンプに供給する作動油を貯留するハウジングと、このハウジング内に摺動可能に収容され、上記作動油を密閉して油室を区画すると共に、上記作動油の膨張・収縮に伴ってフリーに移動するフリーピストンと、上記ハウジング内の上記フリーピストンを境とする上記油室の反対側の室内に連通され、外部との連通部を有して変速機或いはトランスファ装置を収容する収容室とを備えたものである。
【０００９】
上記構成においては、油室の反対側の室内が、変速機或いはトランスファ装置を収容する収容室に連通されるため、収容室内の潤滑油ミストを反対側の室内に導入でき、これによってフリーピストン等の外気との直接接触を防いで錆発生等を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】
図３は、本発明に係る差動感応型油圧カップリング装置が適用された車両の全体を示し、図示するように、車両１は、後輪２を主駆動輪とするＦＲベースの４ＷＤ車となっている。即ち、エンジン３にて発生した駆動力はクラッチ４、トランスミッション５を介してトランスファ６に伝達され、さらには後輪用プロペラシャフト７、ディファレンシャル８、後輪用ドライブシャフト９を介して後輪２に伝達される。エンジン３から後輪２までは直結的に連結され、後輪２には駆動力が常時伝達されるようになっている。
【００１２】
特にトランスファ６においては、チェーン機構１０を介して前輪１１への駆動力が取り出されるようになっている。しかしながらこの駆動力は、詳しくは後述するが、トランスファ６に隣接された油圧カップリング装置１２によって、前輪１１に選択的に伝達されることになる。油圧カップリング装置１２から駆動力が出力された場合には、その駆動力は前輪用ドライブシャフト１３、前輪用ディファレンシャル１４、前輪用ドライブシャフト１５を介して前輪１１に伝達される。このように前輪１１は、車両の走行状態に応じて補助的に駆動される補助駆動輪ないし従駆動輪を形成する。なお前輪１１は操舵輪でもあり、チェーン機構１０はギヤ又はベルト機構等に置き換えることもできる。
【００１３】
図１は、油圧カップリング装置１２の詳細を示す縦断面図で、図２はその要部拡大図である。
【００１４】
図１に示すように、油圧カップリング装置１２は全体として略円柱状のコンパクトな構成となっている。具体的には、油圧カップリング装置１２は、トランスファケース１６の一部に中空の第１回転軸１７が軸受１８を介して回転可能に支持され、第１回転軸１７の内部には第２回転軸１９が挿通されて軸受２０により相対回転自在に支持されている。つまり、第１回転軸１７と第２回転軸１９とは互いに相対回転自在な同軸の二重軸を形成している。第１回転軸１７は、トランスファケース１６内にてチェーン機構１０のチェーン２１及びスプロケット２２からエンジン３の駆動力を得て、後輪２と連動するようになっている。一方、第２回転軸１９は、前輪用ドライブシャフト１３に自在継手２３を介して接続され、前輪１１と連動するようになっている。
【００１５】
ここで、詳しくは後述するが、通常の車両の走行状態にあって前後輪１１，２が同速度で回転しているときは、第１回転軸１７と第２回転軸１９も同速度で同一方向に回転し、回転差は生じない。しかしながら、例えば雪路走行中に、後輪２が過剰な駆動力を与えられてスリップしたときには、第１回転軸１７が第２回転軸１９より高速で回転し回転差が生じる。かかる油圧カップリング装置１２は、この回転差を利用して油圧ポンプ２４を駆動し、その発生油圧でクラッチ２５を締結し、前輪１１にも駆動力を分配伝達乃至出力して、駆動状態を２ＷＤ（ＦＲ）から４ＷＤに切り換えるものである。逆にいえば、回転差がなければ油圧ポンプ２４は駆動されず、クラッチ２５も締結されないので駆動状態は２ＷＤである。このように、通常は２ＷＤなので低フリクションによる燃費の向上等が図れ、必要な場合のみ自動的に４ＷＤとなるので、操作の容易化、安全性向上等を図れる。
【００１６】
次に、かかる装置の構成を詳述することとする。
【００１７】
第１回転軸１７は、円筒状ハウジング３０とその外側に一体的に被せられた中空軸３１とから主に構成される。ハウジング３０は、その右側略半分をなす大径部３２が外部に露出され、その左側略半分をなす縮径部３３がトランスファケース１６内に挿入されている。縮径部３３は、左端に至るにつれ階段状に縮径する形状をなし、この縮径部３３の外側に、先の中空軸３１が被せられてキー３４により一体的に結合されている。中空軸３１の外周部には先のスプロケット２２がキー結合され、スプロケット２２にはチェーン２１が巻き掛けられている。トランスファケース１６は、一対の軸受１８を介して中空軸３１を長手方向両端で支持し、第１回転軸１７全体を回転可能に支持する。トランスファケース１６の右端には中空軸３１に摺接するシール部材３５が設けられ、左端面にはロッド挿通穴３６が軸心位置に設けられる。特にロッド挿通穴３６は、シフトレバーと連動して進退する図示しないロッドを挿通させる。
【００１８】
中空軸３１は、縮径部３３の形状に倣う略階段状に形成されるものの、縮径部３３とキー結合する左端部と、嵌合のみによって固定される右端部とを除いては、縮径部３３との間に隙間３７を形成している。特に縮径部３３の右端部には断面コ字状の周溝３８が設けられ、周溝３８には図示しないＯリングが装入される。なお図中、他の部材においても同様の周溝が描かれているが、これには全てＯリングが装入されるものとして以下に説明を省略する。中空軸３１の左端部には抜け止めのためのストッパ部材３９が固定される。
【００１９】
図２に詳細に示すが、第２回転軸１９は、大径部３２の軸心位置に配置される中空の中心軸４０と、中心軸４０の左右両端部にそれぞれ一体的に固定される支持部材４１及び継手部材４２とから主に構成される。支持部材４１及び継手部材４２は径方向外方に延出して軸受２０に外側から支持される。そして継手部材４２は、大径部３２の右側開放端から外部に突出して、図示しないボルト等で自在継手２３に接続される。大径部３２の右端には継手部材４２に摺接するシール部材４３が設けられる。支持部材４１には周方向に沿って間欠的に切欠部４４が設けられ、切欠部４４は中心軸４０の油圧ポート４５に連通して、中心軸４０の内外を相互に連通させている。他、中心軸４０には、前記油圧ポート４５同様の径方向に沿う複数の油圧ポート４６，４７ａ，４７ｂ，４８，４９が穿設されている。
【００２０】
油圧ポンプ２４は、大径部３２内の右側位置に大径部３２と同軸に配置されており、これは本出願人が特願平６−２７７７９０号で提案したものと同様に構成されるラジアルピストンポンプである。先ずその原理説明を行うこととする。
【００２１】
図４は、図２と同様の縦断正面図、図５は縦断側面図である。ラジアルピストンポンプａは、中心をＯ１  とする回転軸ｂを有し、回転軸ｂの外周には偏心部ｃが一体的に形成される。偏心部ｃの中心Ｏ２  は回転軸ｂの中心Ｏ１  に対しＳだけオフセットされる。回転軸ｂにはハウジングｄが相対回転自在に外側から嵌合される。図５に示すように、ハウジングｄの内面部と偏心部ｃの外面部とは断面正多角形に形成され、ハウジングｄ内面の各平面部にはピストンｅが、一対のリングｆによって外側に押し付けられ固定されている。一方、偏心部ｃの外側には、図６に示すシリンダリングｇが、偏心部ｃに対し摺接回転可能に設けられている。シリンダリングｇはその中心穴ｈに偏心部ｃを収容し、外周部のシリンダ穴ｉに、それぞれのピストンｅを往復摺動可能に収容する。これによって、シリンダリングｇはハウジングｄに対しては相対回転不可となる。
【００２２】
ここで図５に示すように、ハウジングｄが固定で回転軸ｂのみが矢示方向に回転するとなれば、シリンダリングｇが偏心部ｃの回転につれ、径方向のみに移動する偏心円運動を行う。こうなると、シリンダ穴ｉがピストンｅに対し往復相対移動し、これによってシリンダ室ｊの容積変化が生じて、作動油の吸入・吐出が順次行われることとなる。図示状態にあっては、領域Ａが次回吐出となる領域で、作動油は最終的にポートｋから吐出される。また領域Ｂが次回吸入となる領域で、作動油はポートｌから吸い込まれる。そして作動油の移動方向は図４の破線矢印方向となる。
【００２３】
一方、回転軸ｂの回転方向が矢示方向と逆であれば、こんどは領域Ａが吸入側、領域Ｂが吐出側となる。そして図４における作動油の移動方向も実線矢印の如くなる。
【００２４】
ここで、ハウジングｄを外部から回転可能に支持した場合でも、ハウジングｄと回転軸ｂとの間に相対回転即ち回転差が生じれば同様な作用が得られる。つまり、かかるラジアルピストンポンプａは、回転軸ｂとハウジングｄとの回転差により駆動されて油圧を発生するものであり、逆に、回転差が生じていない場合には、回転軸ｂとハウジングｄとが共回りするのみで駆動がなされず、油圧も発生しない。
【００２５】
さて、図２に戻って、この原理に基づく油圧ポンプ２４にあっては、先の回転軸ｂに相当するのが中心軸４０であり、先のハウジングｄに相当するのが大径部３２である。また先の偏心部ｃに相当するのが中心軸４０に圧入固定される偏心リング部材５０であり、先のシリンダリングｇに相当するのがシリンダリング５１である。先のピストンｅに相当するのがピストン５２であり、先のリングｆに相当するのがリング５３である。
【００２６】
偏心リング部材５０は、左右の端部に突起部５４，５５を有し、これら突起部５４，５５がシリンダリング５１及び一対のリング５３を挟持するようにして、これらの軸方向の移動を規制している。なお図中下方に示すが、突起部５４，５５にはバランサ５６が一体的に取り付けられている。ピストン５２は前記同様に周方向に複数設けられ、シリンダリング５１の各シリンダ穴５７に往復摺動自在に嵌合されている。またピストン５２は中空状に形成されて軽量化が図られている。シリンダリング５１は偏心リング部材５０の外側に相対回転自在に嵌合されている。
【００２７】
次に、クラッチ２５は、ここでは湿式多板クラッチの構成が採られている。即ち、クラッチ２５は、交互に配列された複数のクラッチ板６０，６１からなり、内側クラッチ板６０は中心軸４０に、外側クラッチ板６１は大径部３２に、それぞれスプライン６２，６３を介して取り付けられて、軸方向に移動可能で、周方向に移動不可となっている。
【００２８】
これらクラッチ板６０，６１の左方には、クラッチ２５の締結・解除（或いは断続）を実行するための油圧ピストン６４が配置されている。油圧ピストン６４はその断面が左方に開放するコ字状に形成され、その内面が油圧の作用面６５を形成している。また、油圧ピストン６４の外周壁６６の内面には、先の支持部材４１の先端が摺接しており、油圧ピストン６４の内周壁６７は中心軸４０に摺接している。これによって、詳しくは後述するが、作用面６５に作用する油圧のリークが妨げられて、作用面６５の左側には油圧室６８が区画形成されることになる。
【００２９】
作用面６５に油圧が作用されれば、油圧ピストン６４は右側に押動されて互いのクラッチ板６０，６１を押し付け合い、クラッチ２５を締結（接続）する。そして油圧がなくなれば、クラッチ板６０，６１の押付力もなくなってクラッチ２５が自ずと解除（分断）される。
【００３０】
ところで、かかる油圧カップリング装置１２にあっては、ハウジング３０内部に低圧乃至大気圧の作動油が密閉状態で封入されている。そしてこの作動油を油圧ポンプ２４が吸入して高圧状態で吐出し、油圧ピストン６４の押動を生じさせクラッチ２５を締結する訳である。従って、ハウジング３０は、油圧ポンプ２４に供給する作動油を貯留する油室７０を区画形成し、また油圧ポンプ２４にて発生した油圧は、中心軸４０内部に形成された軸方向に沿う油圧通路７１を通ってクラッチ２５に送られる。
【００３１】
ここで図１を参照して、ハウジング３０の左端部、或いは縮径部３３の左端部は開放状態にあり、この開放部分はピストン部材７２によって油密に閉塞されている。ピストン部材７２は縮径部３３の内面に沿って摺動可能であり、通常は図示の如くストッパリング７３に当接する左端に位置される。しかしながら、運転手がシフトレバーを後進段に操作したときのみ、ピストン部材７２は前述のロッド（図示せず）に押されて右側に移動する（図１１参照）。なお７４はロッドを当接させるボールである。
【００３２】
また、ピストン部材７２の右方には制御ロッド７５が配置され、制御ロッド７５はボール７６を介してピストン部材７２に常時当接されている。図２に示すように、制御ロッド７５は、その右側略半分をなす中空部７７が、中心軸４０内部の中心穴７８に、軸方向に摺動自在に挿入される。特に中空部７７の内部に先の油圧通路７１が区画され、中心穴７８の右端部は油圧ポート４９で外側と連通されて油室７０となっている。
【００３３】
特に、中空部７７の周壁部には、軸方向に間隔を隔てた複数の油圧ポート７９，８０，８１，８２，８３，８４，８５が径方向に沿って貫通形成されている。これら油圧ポート７９…や先の中心軸４０の油圧ポート４６…が、油圧ポンプ２４、油圧室６８或いは油室７０と油圧通路７１とを連通する連通路を形成する。そして、油圧通路７１の内部には以下に述べる種々の部材が挿入されて、これらの部材により、油圧ポンプ２４にて発生した油圧を適宜減圧してクラッチ２５に与えるための油圧制御機構９０が構成される。
【００３４】
油圧制御機構９０は、左側から順に配置された第１弁体９１、第２弁体９２及び第３弁体９３から主に構成されている。これら第１、第２、第３弁体９１，９２，９３は第１、第２、第３スプリング９４，９５，９６で右側に付勢されている。第１弁体９１の右側への移動はストッパリング９７で規制され、第２弁体９２の右側への移動は制御スリーブ９８で規制される。
【００３５】
制御スリーブ９８は、中空部７７の右端内部に挿入され、スプリング９９により左側に付勢されて中空部７７に押圧固定されている。スプリング９９は同時に、制御スリーブ９８を介して制御ロッド７５とピストン部材７２とを左側に付勢している。第３弁体９３は、制御スリーブ９８に軸方向に移動自在に挿入されると共に、通常は図示の如く、制御スリーブ９８の中間部の連通ポート１００を閉じている。そして連通ポート１００の周壁部１０１は油圧ポート８４，８５間に位置され、周壁部１０１の左右側には制御スリーブ９８の内外を連通する油圧ポート１０２，１０３が形成される。特に第３弁体９３と周壁部１０１とが油圧通路７１と油室７０とを仕切っている。
【００３６】
第２弁体９２は、スプール弁の如く軸方向に移動する管状に形成され、その内面部には、移動のための油圧を作用させる絞り部１０４が形成されている。絞り部１０４の左側には第２弁体９２の内外を連通する油圧ポート１０５が形成される。
【００３７】
第１弁体９１は、中空軸部１１０の右端に拡径部１１１を有してなり、特に中空軸部１１０は制御ロッド７５の小径ポート１１２に軸方向に摺動可能に挿入されている。小径ポート１１２はその左端部において油室７０と連通している。中空軸部１１０の左端壁には極小径のオリフィス穴１１３が、中間部には内外を連通する油圧ポート１１４がそれぞれ穿設される。拡径部１１１は、中空部７７の内壁に沿って軸方向に摺動可能であり、通常は図示の如く油圧ポート８１を閉じている。
【００３８】
図７には、拡径部１１１の外周面形状が拡大して示されている。特に（ａ）図を参照して、拡径部１１１は、中空部７７の内壁に完全に面接触する環状面１１５と、環状面１１５の右側に形成されるテーパ面１１６（傾斜面）とから構成される。特にテーパ面１１６は、その勾配が、左側の第１テーパ面１１７では緩やかとされ、右側の第２テーパ面１１８では急とされている。つまりテーパ面１１６は多段（ここでは二段）に形成されている。
【００３９】
図１に戻って、ハウジング３０の縮径部３３には、その内周面に沿って摺動可能なフリーピストン１２０が収容されている。フリーピストン１２０はハウジング３０やピストン部材７２とともに作動油を密閉して油室７０を区画形成する。フリーピストン１２０は段付きの管状に形成され、その内面部で油室７０を区画して作動油の膨張・収縮に伴ってフリーに移動できるようになっている。
【００４０】
即ち、フリーピストン１２０の外面部と縮径部３３の内面部とで大気圧室１２１が区画され、大気圧室１２１は、縮径部３３及び中空軸３１の連通口１２２，１２３を介してトランスファケース１６内と連通する。トランスファケース１６内には、前述したようにチェーン機構１０によるトランスファ装置が収容されており、これによって、トランスファケース１６内は大気圧室１２１と連通する収容室１２４となる。特に通常、トランスファケース１６には、その内部を外部と連通させるブリーザ（図示せず）が設けられ、これによって収容室１２４と大気圧室１２１はともに大気圧となり、油室７０も大気圧に保持される。
【００４１】
なお、大気圧室１２１は、ハウジング３０内のフリーピストン１２０を境とする油室７０の反対側の室となり、上記ブリーザは外部との連通部を形成する。
【００４２】
さて、次に、以上の構成による油圧カップリング装置１２の動作説明を行うこととする。
【００４３】
図１７は、かかる装置のトルク伝達特性を示したグラフで、横軸には前後輪１１，２の回転差ΔＮが、縦軸には前輪１１への伝達トルクＴがとってある。ここで、回転差ΔＮはそのまま第１及び第２回転軸１７，１９の回転差に相当し、即ちΔＮ＝（後輪２の回転数）−（前輪１１の回転数）で与えられ、これに応じてΔＮａ＝（第１回転軸１７の回転数）−（第２回転軸１９の回転数）が変化する。伝達トルクＴは、クラッチ２５の油圧ピストン２６に与えられる油圧の大きさに応じて変化する。
【００４４】
図示するように、詳しくは後述するが、トルク伝達曲線はＡ〜Ｅの領域に分割される。領域Ａでは、伝達トルクＴが回転差ΔＮの二乗に比例して０からＴ１  まで増大するようになる。領域Ｂでも回転差ΔＮの増大につれ伝達トルクＴがＴ  １  からＴ２  まで上昇するが、その上昇率は領域Ａに比べ減小している。領域Ｃでは、回転差ΔＮが増大しても伝達トルクＴがＴ２  一定であり、領域Ｄでは、回転差ΔＮの増大につれ伝達トルクＴが減小するようになる。領域Ｅは回転差ΔＮが負となる領域で、ここではＴ＝０となっている。なおこれら領域を区画する回転差ΔＮは、ＥＡ間は０，ＡＢ間はＮ１  ，ＢＣ間はＮ２  ，ＣＤ間はＮ３  である。
【００４５】
以下、これらの領域について順に説明する。先ず、後輪２のスリップ等により極小の回転差ΔＮが生ずる領域Ａの場合、油圧カップリング装置１２は図１の状態となり、作動油の移動は図中矢印の如く行われることとなる。なお実線は高圧側、破線は低圧側を示す。
【００４６】
図２も参照して、油圧ポンプ２４には、油室７０の低圧作動油が、偏心リング部材５０の第１ポート１３０から吸入される。つまり第１ポート１３０は油圧ポート４８，８５を介して油室７０に連通されている。他方、第１ポート１３０と対向位置にある第２ポート１３１からは高圧作動油が吐出され、油圧ポート４７ａ，８４を介して油圧通路７１に送られて、油圧通路７１内を左方に移動することになる。さらにこの作動油ないし油圧は、各油圧ポートが閉じられているため第１弁体９１内部に移動し、油圧通路７１と油室７０との唯一の導通路となっているオリフィス穴１１３から油圧ポート７９を介して油室７０に排出される。
【００４７】
この時、作動油がオリフィス穴１１３を通過する際の絞り効果により、作動油流量に二乗比例して油圧通路７１側の油圧が上昇する。
【００４８】
作動油流量は、油圧ポンプ２４の作動量、つまり第１及び第２回転軸１７，１９間の回転差ΔＮａに比例した値となるから結局、油圧通路７１内の油圧は、前後輪間の回転差ΔＮの二乗に比例して上昇することになる。
【００４９】
ここで、油圧通路７１内の作動油は油圧ポート１１４，８０，４５及び切欠部４４を経由して油圧室６８と導通しているので油圧通路７１内の油圧はそのまま油圧室６８にも伝播され、油圧ピストン６４をその油圧に比例した力で右側に押動してクラッチ２５を締結するので、図１７の領域Ａの如く、伝達トルクＴが回転差ΔＮに二乗比例するようになる。
【００５０】
このように、オリフィス穴１１３を有する第１弁体９１は、クラッチ２５に与える油圧の上昇特性を上述の如く決定するオリフィス部材を形成する。
【００５１】
次に、後輪２のスリップが増大して回転差がＮ１  ≦ΔＮ≦Ｎ２  となる領域Ｂについては、装置１２の状態及び油圧の移動経路は図８の如くなる。
【００５２】
即ち、油圧が伝達トルクＴ１  に相当する値に達すると、その油圧の力を受けて第１弁体９１が第１スプリング９４に抗じて左方に移動し、油圧ポート８１を絞りながら開放するようになる。こうなると、油圧の排出口としてオリフィス穴１１３に加えて油圧ポート８１，４６を経由して油室７０に至るルートも形成されるから、油圧排出通路の絞り面積はオリフィス穴１１３の通路面積に油圧ポート８１と第１弁体９１とで形成される絞り通路面積を加えた値となる結果、油室７０への作動油流出における絞り効果が緩和される事になりクラッチ２５に至る油圧の上昇率が減小し、従って、伝達トルクＴの上昇率も減小するようになる。
【００５３】
図７（ｂ）はこのときの様子を詳細に示している。図示するように、第１弁体９１が左側に移動すると、油圧ポート８１が第１テーパ面１１７に臨んで開放するようになる。そしてこのとき、油圧ポート８１と第１テーパ面１１７との距離が僅かであるため、油圧ポート８１の入口は絞り流路となって、油圧ポート８１に流入する作動油を適宜制限し、排出量を適宜制限することになる。そして、回転差の上昇につれ油圧が高まれば、第１弁体９１がさらに左方に移動し、絞られている流路を拡大して作動油排出量を増加させる。こうして、回転差に応じた油圧の排出が可能となる。
【００５４】
このように、油圧ポート８１は、第１弁体９１の移動によって開閉される排油ポートを形成し、この油圧ポート８１と、第１弁体９１の特に第１テーパ面１１７の部分とは、油圧ポンプ２４にて発生した油圧が回転差Ｎ１  に相当する第１所定値に達したときに開弁し、クラッチ２５に与える油圧の上昇率を減小させる第１リリーフ弁を形成する。
【００５５】
次に、さらに回転差ΔＮが増大して油圧が増すと、第１弁体９１が図７（ｃ）の如くさらに左側に移動し、これによって油圧ポート８１が第２テーパ面１１８に臨んで開放するようになる。このときに、回転差ΔＮがＮ２  ≦ΔＮ≦Ｎ３  となる領域Ｃが実現され、詳しくは後述するが、油圧ピストン６４の押し力がさらに減小され、且つその押し力は回転差ΔＮの増大につれ僅かに増大するようになり、クラッチ２５の締結力及び伝達トルクＴが一定となる。なお、油圧の移動経路は図８と同様である。
【００５６】
ここで、第１弁体９１において、第１テーパ面１１７の勾配が小で、第２テーパ面１１８の勾配が大であるから、油圧の増大量に対する作動油の排出量を、第１テーパ面１１７の場合は小さく、第２テーパ面１１８の場合は大きくすることができ、これにより上述の如く二段階の特性を得ることができ、一方の第１テーパ面１１７でトルクＴの上昇率の減小を、他方の第２テーパ面１１８でトルクＴの上昇規制（トルクリミット）を行うことができる。なお、テーパ面１１６をさらに多段とし、より多段の特性を得ることも可能である。
【００５７】
このように、油圧ポート８１と、第１弁体９１の特に第２テーパ面１１８の部分とは、油圧ポンプ２４にて発生した油圧が回転差Ｎ２  に相当する第２所定値に達したときに開弁し、クラッチ２５に与える油圧の上昇率をさらに減小させる第２リリーフ弁を形成する。
【００５８】
次に、回転差ΔＮがＮ３  ≦ΔＮとなる領域Ｄについては、装置１２の状態及び油圧の移動経路は図９の如くなる。
【００５９】
ここまでの領域Ａ，Ｂ，Ｃにおける、油圧ポンプ２４から吐出された作動油の流れは、油圧ポート４７ａ，８４を介して油圧通路７１に送られ、第１弁体９１に向って流れている訳であるが、この流れの道中には第２弁体９２が設置されており、作動油は全てこの第２弁体９２の絞り部１０４を通過していく。
【００６０】
従って、油圧通路７１内の油圧は第２弁体９２の絞り部１０４を境に上流側（ポンプ側）と下流側（第１弁体側）とで絞り部１０４の作用により、やはり作動油流量の二乗比例の差圧が生じているため、この差圧が第２弁体９２に作用して第２弁体９２を左側に押す推力が発生している。
【００６１】
この差圧推力が、第２弁体９２を右側に押し付けている第２スプリング９５のセット荷重を上回る値に達すると、第２弁体９２は第２スプリング９５に抗じて左方に移動し始める。
【００６２】
回転差ΔＮがＮ３  となった時の作動油流量によって第２弁体９２に作用する差圧推力と、第２スプリング９５のたわみ荷重とのバランスで決まる第２弁体９２の左方移動位置に対応して、第２弁体９２に設けてある外周溝に開口する位置に油圧ポート８２を設けると共に第２弁体９２にはこの外周溝と油圧通路７１の下流側とを連通するポート１０５を設けてある。これによって、回転差ΔＮがＮ  ３  に到達すると、それまでの領域Ｃでの油圧の逃げ道であったオリフィス穴１１３及び油圧ポート８１に更にポート１０５を介し、油圧ポート８２からの逃げ道が追加される事になり、油圧が低下し始める。
【００６３】
この油圧の低下に伴って、第１弁体９１が第１スプリングの力で右に戻り、油圧ポート８１が再び閉じ始めるが、油圧ポート８２の開口部には油圧ポート８１の開口部の様なテーパ面による絞り構造がないため、回転差ΔＮの増加に伴う油圧ポート８２での開口面積の増加量が油圧ポート８１の開口面積の減少量をはるかに上回るため回転差ΔＮがＮ３  を越えた領域Ｄでは、回転差ΔＮの増加に従って油圧ピストン６４に作用する油圧が低下の一途をたどる事になり、クラッチ２５の締結力及び伝達トルクＴが減少し続ける。
【００６４】
このように領域Ｄは、領域Ｃでの必要な最大伝達トルクの保証機能を果し終えた後の無意味な回転差の増大に対して伝達トルクを低下させ、クラッチ２５での過大な発熱を防止する狙いの領域であるから、油圧ポンプの働きも本来不要な領域である。
【００６５】
そこで、油圧ポート８２が開口し始めた後に、更に回転差が増大して第２弁体が更に左に移動する事によって、第２弁体の上流側で油圧通路７１を油室７０に開口する油圧ポート８３を設けておくと更に好ましい。つまり、油圧ポート８２は、第２弁体９２の絞り部１０４の下流側にあるため、油圧ポート８２が全開し、一旦油圧ピストン６４に作用する油圧が下がりきった後も更に回転差ΔＮが増加し続けた場合、油圧ポンプ２４の負荷油圧は絞り部１０４の影響で再び回転差ΔＮの二乗比例で上昇し始める事になるが、ここで第２弁体の上流側で油圧ポート８３が開口すると絞り部１０４を経由しないポンプ吐出油の逃げ道となるので、油圧ピストン６４に作用する油圧を低下させるだけでなく、油圧ポンプ２４の負荷油圧までも極めて低い値に維持する事が可能となり、油圧ポンプ２４の耐久性が向上する。
【００６６】
このように、第２弁体９２及び油圧ポート８２，８３は、油圧ポンプ２４にて発生した油圧が回転差Ｎ３  に相当する第３所定値に達したときに開弁し、クラッチ２５に与える油圧を減小する第３リリーフ弁を形成する。
【００６７】
次に、領域Ｅについて説明する。この領域は、前述の正の回転差ΔＮとは逆の負の回転差ΔＮとなる領域で、前輪１１が後輪２に比べ高回転となり、第２回転軸１９が第１回転軸１７より高回転となる領域である。実際上は、車両旋回時に前輪１１の旋回半径が大きくなって高回転となる場合が相当する。
【００６８】
図１０に示すように、この場合は、油圧ポンプ２４が逆転駆動されることになり、図中下側の第１ポート１３０が吐出側、上側の第２ポート１３１が吸入側となって、ポート１３０，１３１の吸入側と吐出側とが交替ないし切り換わる。
【００６９】
第１ポート１３０から吐出された作動油は油圧ポート４８，８５から油室７０に放出される。
【００７０】
一方、吸入側となる第２ポート１３１には油室７０からオリフィス穴１１３を介して作動油が吸入される事になるため、このオリフィス穴１１３の絞り効果により油圧通路７１内の油圧は負圧となる。このため、油圧ピストン６４にも負圧が作用する事となり、クラッチ２５の締結力は完全に解放され、車両１は完全な２ＷＤ状態となる。しかし、この様な油圧機構において作動油の圧力が過大な負圧状態となると、キャビテーション等の問題が生じるため、これを防止する目的で第３弁体９３が設けられる。
【００７１】
つまり、第３弁体９３には常に油圧通路７１内の油圧が作用しており、この油圧が正圧状態の場合には第３弁体９３は右側に押し付けられるので油室７０との連通ポート１００は完全に閉塞されているのに対し、この油圧が負圧となった場合には第３弁体９３には左側に吸い寄せる力が作用するので、これが第３スプリング９６のセット荷重を上回る力となると第３弁体９３は左側に移動し、連通ポート１００が開口する。
【００７２】
従って、第３スプリング９６のセット荷重を小さく設定しておけば油圧ポンプ２４が逆転駆動される回転差が大きくなってもオリフィス穴１１３による発生負圧が過大になる前に、第３スプリング９６のセット荷重により決まる極めて小さな負圧値で開口する連通ポート１００を介して作動油が無理なく吸入されるので、キャビテーション等の問題が生じない。
【００７３】
即ち、第３弁体９３は、第２回転軸１９が第１回転軸１７より高回転のときに、吸入側となる第２ポート１３１から油圧通路７１内の作動油を吸入することで発生する負圧によって開放して、油圧通路７１と油室７０とを連通するチェック弁を形成する。
【００７４】
次に、車両の後進時は以下のようになる。図１１に示すように、運転手がシフトレバーを後進段に操作すると、それに連動して図示しないロッドが、ピストン部材７２及び制御ロッド７５を右側に押す。
【００７５】
すると特に、油圧ポート４８，８４が連通して第１ポート１３０が油圧通路７１に連通し、油圧ポート４７ｂ，８５が連通して第２ポート１３１が油室７０に連通するようになる。ここで、第１及び第２回転軸１７，１９は、前進の場合とは回転方向が逆であり、第１回転軸１７が第２回転軸１９より高回転となった場合、こんどは第１ポート１３０から作動油が吐出され、第１及び第２ポート１３０，１３１の吸入側と吐出側とが切り換わる。
【００７６】
従って、この作動油ないし油圧は前進時の場合と同様の経路を辿り、クラッチ２５に締結力を発生させ、車両１を４ＷＤ状態とする。
【００７７】
このように、制御ロッド７５は、第１及び第２ポート１３０，１３１と、油圧通路７１及び油室７０との連通状態を車両の前後進に応じて切り換えるポート切換手段を形成する。
【００７８】
さて、次に、このような動作を行う本装置の特徴について説明する。
【００７９】
本装置の特徴としては、先ず第１に、第１回転軸１７、第２回転軸１９及び油圧ポンプ２４を同軸に配置し、油圧通路７１をその軸心上に配置した点が揚げられる。
【００８０】
即ち、油圧通路７１には、特公平５−５７１３１  号にも見られるように油圧制御機構９０が設けられるのが通常であり、この油圧制御機構９０によって、クラッチ２５に付与される油圧の制御がなされ、トルク伝達特性が決定されることになる。しかし、特公平５−５７１３１  号では、油圧通路が軸心から径方向に離れた位置に設けられており、これだと油圧制御機構をなす各部材が遠心力の影響を受け、動作に支障をきたし、油圧制御或いはトルク伝達制御を正確に実行できなくなる虞がある。
【００８１】
本装置では、油圧通路７１を軸心上に配置して油圧制御機構９０を設けたので、たとえ高速回転下においても遠心力の影響を受けず、各部材の正確な動作が確保されて、安定した正確なトルク伝達制御を実行することが可能となる。
【００８２】
なお、油圧ポンプ２４が軸心側に吸入・吐出のための第１及び第２ポート１３０，１３１を有することや、油圧ポンプ２４の軸心側に各油圧ポートを配置したことによっても、油圧通路７１を軸心上に配置することが可能となる。
【００８３】
そして、第１回転軸１７、第２回転軸１９及び油圧ポンプ２４を同軸に配置したので、装置全体がコンパクトとなり、小形化が達成される利点もある。
【００８４】
次に、本装置の第２の特徴として、第１弁体９１により、伝達トルクＴを回転差ΔＮの二乗比例とし、且つＴ１  に達した際には上昇率を減小できる点が揚げられる。
【００８５】
即ち、回転差ΔＮが０≦ΔＮ≦Ｎ１  であって微小のとき、伝達トルクＴを回転差ΔＮの二乗比例とすることで、一般の凹凸路走行時や旋回時に前輪１１へのトルク伝達が抑制され、発熱、フリクションロスによる燃費の悪化を防止できる。又、ΔＮ＜０となるコーナリング時等においては伝達トルクをほぼ０に維持できるので、タイトコーナブレーキング現象等も防止できる。
【００８６】
図１８は、従来のビスカスカップリング装置におけるトルク伝達特性を示し、図示するように回転差ΔＮが微小のときにはトルク曲線の立ち上がりが急となっていると共に、ΔＮ＜０の領域でも逆対称のトルク伝達が発生する。これだと、一般の凹凸路走行時に前後輪間に僅かな回転差が生じたときや、旋回走行時に前後輪の差動が生じたときでも、過大なトルクが伝達されてしまい前述の不具合が生じる。
【００８７】
本装置のＡ領域のトルク伝達特性は回転差ΔＮの二乗比例の特性となるため、明らかな駆動輪スリップ領域であるＢ領域では十分な伝達トルクを確保しながら、微小回転差領域での伝達トルクを極めて小さく抑えられる。
【００８８】
従って、一般の高μ路面走行時、路面の凹凸や旋回時に生じる微小回転差に対しては、その拘束トルクが極めて小さく、一般の４ＷＤ車の問題点であるこの様な路面でのタイヤの強制スリップ現象を解消できると共に、低μ路面で主駆動輪にスリップが生じた時には十分なアシストトルクを補助駆動輪に自動的に伝達する、理想的な自動４ＷＤ機能が実現できる。
【００８９】
更に、低μ路面で主駆動輪にスリップが生じた場合の補助駆動輪へのアシストトルク伝達特性もＢ領域で示す様に回転差（主駆動輪のスリップ量）の増大に伴って緩やかに補助駆動輪のアシストトルクが増大する特性であるため、補助駆動輪側のアシストトルクによるスリップ発生に対して、ドライバーのアクセルペダル操作の加減によって制御し易くなる効果が得られ、扱い易い４ＷＤ特性が得られる。
【００９０】
次に、本装置の第３の特徴として、第１弁体９１により、伝達トルクＴを一定値Ｔ２  に保持できる点が揚げられる。
【００９１】
即ち、特公平５−５７１３１  号においても同様に、油圧をリリーフ弁で逃がし、クラッチ締結力ないし伝達トルクを一定にするようにしている。
【００９２】
しかし、一般的に多板クラッチのμ特性は図１９に示す通りであり、つまり回転差ΔＮの増大につれ摩擦係数μが緩やかに減小する傾向にある。従って、図２０に示すように、リリーフ弁でクラッチに与える油圧Ｐを一定圧に保持したとしても、回転差ΔＮの増大につれ伝達トルクＴが漸次減小してしまい、伝達トルクＴを一定にできない問題がある。
【００９３】
この対策として、リリーフ弁に、リリーフ流量の増加につれ高圧側（入口側）の油圧が増大する所謂オーバーライド特性を持たせることが考えられ、こうすれば摩擦係数μの減小と相殺して、クラッチ締結力を一定にすることができる。
【００９４】
しかし、特公平５−５７１３１  号に見られるリリーフ弁はポペット弁タイプのものであり、リリーフ弁全開開口面積が小さい場合絞り損失があるため、リリーフ流量の増加につれ高圧側の油圧が二乗比例で増大してしまい、過大なオーバーライド量となり、リミットトルク以上のトルクが伝達されてしまう。このため、これを避けるためには、リリーフ弁の全開開口面積を大とすれば良いが、開弁リフト量に対するリリーフ開口面積増加感度が高くなるため適度なオーバーライド量を得るには、その感度を下げるべくリリーフスプリングのバネ定数を極めて高く設定しなければならない。
【００９５】
しかし、こうすると構成部品の寸法公差に対しリリーフスプリングのセット荷重のバラツキが大きくなってしまい、リリーフ弁の開弁圧にも大きなバラツキが生じ、トルクリミットの精度自体が悪化する問題が生じる。
【００９６】
そこで本装置では、第１弁体９１を油圧ポート８１の直交方向に移動させるスプール弁タイプのリリーフ弁とし、軸方向に第１弁体９１を移動させ、径方向の油圧ポート８１から油圧を排出するようにしている。こうすると、油圧ポート８１の全開開口面積を大きくし、リリーフスプリングたる第１スプリング９４のバネ定数を低く設定しても、油圧上昇に対する油圧ポート８１の開口面積増加感度を降下させることができ、これによって寸法公差に基づく開弁圧のバラツキが防止できて、極めて高精度なトルクリミットを実現することができる。なお、油圧ポート８１を径方向に対し斜めに形成し、第１弁体９１の移動方向と９０°以外の角度をなすようにすることもできる。
【００９７】
そしてまた、本装置では、開弁時において油圧ポート８１が第２テーパ面１１８に臨むようになる。そして油圧が上昇すると第２テーパ面１１８は左方に移動し、油圧ポート８１の入口領域を拡大して作動油の排出量（リリーフ流量）を適度に増大するようになる。これにより、油圧上昇に対し作動油排出量を緩やかに増大させ、図２０に示すように、回転差ΔＮに対し油圧Ｐを緩やかに増大させ、好適なオーバーライド特性を得て伝達トルクＴを一定に保持することが可能となる。
【００９８】
特に、このように伝達トルクＴを一定に保持してそれ以上の上昇を抑制すると、前輪１１の駆動系に多大な強度をもたせる必要がなく軽量化等が図れる。
【００９９】
なお、図２１は、第１弁体９１の移動ストロークＬと油圧ポート８１の有効開口面積Ａとの関係を示している。また図２２は、油圧ポンプ２４の吐出流量Ｑとクラッチ２５の油圧ピストン６４への作用圧Ｐの関係を示している。
【０１００】
図２１から、第１テーパ面１１７によるリリーフ領域（Ｉ）  に比べ、第２テーパ面１１８によるリリーフ領域（ＩＩ）の方が、有効開口面積Ａの増加率が大きいことが分かる。また、図２２から、有効開口面積がＡ１  …Ａ５  と大きくなるにつれ、吐出流量Ｑの上昇に対し作用圧Ｐが上昇しないのが分かる。これらの特性を合わせて考慮することにより、前述のトルク伝達特性を得ることができることとなる。
【０１０１】
次に、本装置の第４の特徴として、第２弁体９１により、伝達トルクＴを一定値Ｔ２  から減小できる点が揚げられる。
【０１０２】
即ち、前述のようなトルクリミットの際は、原理上、余分な過大トルクのエネルギを熱変換して捨て去ることにより、駆動系の実負荷トルクを一定範囲内に抑えようとするものである。従ってこの場合は、（伝達トルク×回転差）に比例する発熱を伴うことになる。
【０１０３】
しかし、図２３に示すように、伝達トルク（Ｔ）がリミットトルク（Ｔ２  ）に到達した後にも、さらにエンジンを吹かして差動回転（ΔＮ）を上げていくような操作を行った場合、トルク伝達が制限される一方で差動回転ばかりが増大し、無意味な燃料消費になるのみならず、差動回転に比例する発熱（Ｈ）が生じて温度が異常に上昇してしまう問題がある。
【０１０４】
そこで本装置では、ある程度一定トルクを維持した後は伝達トルクを減小させて、このような発熱、温度の異常上昇を抑制し、延いては装置の耐久性向上を図るようにしている。
【０１０５】
図２４に示すように、回転差ΔＮがＮ２  ≦ΔＮ≦Ｎ３  となる領域Ｃで、発熱量Ｈは回転差ΔＮの増大につれ増大する。そして回転差ΔＮ≧Ｎ３  の領域Ｄで、発熱量をΔＮ＝Ｎ３  のときの値に維持するには、伝達トルクＴを図示する発熱限界トルクＴＨ  と一致させればよい。よって発熱量を異常な値としないためには、伝達トルクＴを発熱限界トルクＴＨ  以下とすればよく、本装置では特にそれよりも小さい値として、発熱、温度の異常上昇を完全に防止するようにしている。これによって装置の耐久性、安全性が高まり、また、伝達トルクも一定値から減小されるため前輪駆動系への負担が軽くなり、強度低下による軽量化、低コスト化を達成できる。
【０１０６】
次に、本装置の第５の特徴として、第３弁体９３により、前輪１１が後輪２より高回転となったときに、クラッチ２５の締結を行わないで車両１を２ＷＤに維持できる点が揚げられる。
【０１０７】
即ち、特公平５−５７１３１  号公報では、前後輪のいずれが高回転となった場合でもクラッチを締結し、車両を４ＷＤ状態にするようにしている。
【０１０８】
しかし、これだと、旋回走行時に前後輪の旋回軌跡差が生じて前輪が高回転となったときに、後輪に引き摺りが生じてタイトコーナブレーキング現象が生じ、円滑な旋回を妨げ、操縦性や燃費の悪化等を招く不具合が生じる。
【０１０９】
そこで、本装置のように、前輪１１が高回転の場合に前輪１１に駆動力を与えないようにすると、前輪１１のフリーな回転が許容され、タイトコーナブレーキング現象が防止されて円滑な旋回を確保し、操縦性や燃費の悪化を防止できる。
【０１１０】
次に、本装置の第６の特徴として、制御ロッド７５により、車両後進時にも前進時と同様に、車両１を４ＷＤ状態にできる点が揚げられる。
【０１１１】
即ち、車両後進時において、後輪２の方が高回転となった場合は油圧ポンプ２４が逆転駆動されるため、その吸入側ポートと吐出側ポートとが入れ換わることになる。このままだと、即ち図１の状態では、吐出された油圧が即座に低圧側に排出されてしまい、クラッチ２５を締結できない。
【０１１２】
そこで本装置では、これらポートの切り換えを制御ロッド７５で行って、ポートの吸入・吐出を図１１の如くさらに入れ換えることにより、吐出された油圧をクラッチ２５に与えて前輪１１を駆動できるようにしている。これによって、後進時にも４ＷＤとすることができて、雪道での車庫入れ等も容易に可能となる。
【０１１３】
そしてさらに、この場合も、前輪１１が高回転となった場合は第３弁体９３が連通ポート１００を開き、前記同様に油圧を即座に排出するため、車両１が２ＷＤとなって円滑な旋回が可能となる。
【０１１４】
次に、本装置の第７の特徴として、フリーピストン１２０で仕切られる大気圧室１２１を収容室１２４に連通した点が揚げられる。
【０１１５】
即ち、フリーピストン１２０は、油室７０を大気圧に保持して作動油の熱膨張或いは収縮を許容し、内圧上昇によるオイルシール劣化等を防止するためのものである。
【０１１６】
しかし、特開平１−２５０６６２号公報や特開平３−２６６７２６号公報と同様に、大気圧室１２１を直接大気開放し、フリーピストン１２０の外面部や縮径部３３の内面部（大気圧室１２１内面）を外気に直接さらすようにすると、それらに錆発生、ダスト付着等が生じ、フリーピストン１２０の摺動を妨げてオイルシール劣化等を促進してしまう。
【０１１７】
そこで本装置では、大気圧室１２１に外気を直接導入せず、収容室１２４内の大気圧の潤滑油ミストを導入するようにし、大気圧室１２１内面を適度に潤わせて錆発生、ダスト付着等を防止し、フリーピストン１２０の機能劣化を確実に防止するようにしている。
【０１１８】
なお、前述したように、収容室１２４は図示しないブリーザを介して大気開放され、また、前記同様の考え方により、収容室を、例えば変速機を収容するトランスミッションケース内部とすることもできる。
【０１１９】
さて、次に変形例について説明する。
【０１２０】
図１２は、第１弁体９１の特にテーパ面１１６についての変形例を示している。この場合、テーパ面１１６は多段とはされず、一定の勾配を有する単なるテーパ面となっている。このようにしても、勾配を適度に定めることで、図１７の領域Ｂにあたるトルク上昇率減小か、領域Ｃにあたるトルク一定保持のいずれかが達成できる。また、テーパ面の代わりに単純な平面状の傾斜面としてもよい。
【０１２１】
図１３は、第１弁体９１を一定径の円筒状に形成し、代わりに制御ロッド７５の中空部７７内面を、第１弁体９１と離間して径方向外方に延出するテーパ状に拡径した例を示している。これにおいては、第１弁体９１の左端部と、制御ロッド７５の拡径部１４０（拡径部分）とに、排油ポートとしての油圧ポート１４１，８１がそれぞれ径方向に貫通して設けられる。そして通常は、（ａ）図の如く油圧ポート１４１が閉鎖され油圧の排出がない。しかし、（ｂ）図の如く、油圧上昇により第１弁体９１が左方に移動すると、油圧ポート１４１が開くことにより油圧が油圧ポート１４１，８１から排出される。特にこのとき、油圧ポート１４１はテーパ面１４２に離間して臨み、その出口はテーパ面１４２（傾斜面）で適当に絞られるため、油圧の排出が適宜制限され、前記同様の作用効果をもたらすことになる。なお、この例においてもテーパ面１４２を多段に形成することは可能である。
【０１２２】
図１４は、図１２の第１弁体９１の油圧制御部分に、移動方向に沿う溝部１４３を形成した例を示す。即ち、前述の例では、外面が円錘状のテーパ面となっていたが、テーパの勾配が小さい場合は開弁直後の油圧ポート８１に向かう流れが極めて小さな隙間流れとなり、オリフィス特性として好ましくない場合がある。
【０１２３】
そこで、図１５に示すように、作動油を溝部１４３からも油圧ポート８１に回り込ませるようにすることで、オリフィス特性の改善を図ることができる。なお、この例では、溝部１４３が四つ設けられて断面が十字形とされている。また、図１４に示すピン１４４は、制御ロッド７５に対する第１弁体９１の相対回転を規制する。
【０１２４】
図１６は、図１３の第１弁体９１に溝部１４５を形成した例を示す。ここでは溝部１４５は、油圧ポート８１の周方向両側に一対が設けられている。なお図１４の例と同様に、第１弁体９１の制御ロッド７５に対する相対回転は適当な手段によって規制される。
【０１２５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明はかかる形態に限定されず他の様々な形態を採ることが可能である。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【０１２７】
（１）フリーピストン等の錆発生等を防止でき、長期に亘る円滑な摺動を達成して信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油圧カップリング装置の全体を示す縦断正面図で、特に領域Ａにおける作動油の移動経路も示す。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明に係る油圧カップリング装置が適用された車両の構成図である。
【図４】油圧ポンプの原理説明を行うための縦断正面図である。
【図５】図４の縦断側面図である。
【図６】シリンダリングを示す斜視図である。
【図７】第１弁体の要部拡大縦断正面図である。
【図８】油圧カップリング装置の縦断正面図で、特に領域Ｂ及びＣでの作動油の移動経路を示す。
【図９】油圧カップリング装置の縦断正面図で、特に領域Ｄでの作動油の移動経路を示す。
【図１０】油圧カップリング装置の縦断正面図で、特に領域Ｅでの作動油の移動経路を示す。
【図１１】油圧カップリング装置の縦断正面図で、特に車両後進時の作動油の移動経路を示す。
【図１２】変形例を示す拡大縦断正面図である。
【図１３】変形例を示す拡大縦断正面図である。
【図１４】変形例を示す斜視図である。
【図１５】変形例を示す縦断側面図である。
【図１６】変形例を示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る油圧カップリング装置のトルク伝達特性を示すグラフである。
【図１８】従来のビスカスカップリング装置のトルク伝達特性を示すグラフである。
【図１９】多板クラッチのμ特性を示すグラフである。
【図２０】クラッチへの油圧及び伝達トルクの変化の様子を示すグラフである。
【図２１】第１弁体のストロークと油圧ポートの有効開口面積との関係を示すグラフである。
【図２２】油圧ポンプの吐出流量とクラッチに作用する油圧との関係を示すグラフである。
【図２３】回転差に対する伝達トルク及び発熱量の関係を示すグラフである。
【図２４】回転差に対する伝達トルク及び発熱量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２  後輪（主駆動輪）
１０  チェーン機構（トランスファ装置）
１１  前輪（従駆動輪）
１２  油圧カップリング装置
２４  油圧ポンプ
２５  クラッチ
３０  ハウジング
７０  油室
１２０  フリーピストン
１２１  大気圧室
１２４  収容室
ΔＮ  回転差
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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