(57)【要約】【課題】湿式多板クラッチを有する締結装置において、ドラグトルクの軽減とレスポンスの向上とを両立させる。【解決手段】オイル中で作動する多板クラッチ１５と、クラッチ１５を押圧して締結させるアクチュエータ２３と、環境温度が設定値以上になるとクラッチ１５のクラッチ板７５，７７の間隔を所定値以下に狭く調整し、環境温度が設定値未満になるとクラッチ板７５，７７の間隔を所定値より広く調整する間隔調整手段１９，２１を設けた。【選択図】　　　図２
2004092810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転自在に配置された一側と他側の各トルク伝達部材と、
前記一側のトルク伝達部材に連結された一側クラッチ板と他側のトルク伝達部材に連結された他側クラッチ板とを有し潤滑オイル中で作動する多板クラッチと、前記各クラッチ板を押圧して前記多板クラッチを締結させるアクチュエータとを備え、環境温度が設定値以上になると、前記一側トルク伝達部材と他側トルク伝達部材の各クラッチ板の間隔が所定値以下になるように調整し、環境温度が設定値未満になると、各クラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整する間隔調整手段を設けたことを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載された発明であって、
前記間隔調整手段が、前記一側と他側の各クラッチ板の間に配置され、それらの間隔が広がる方向に付勢するばね部材と、
温度変化に感応して押圧力が変化し、前記多板クラッチを締結させない範囲で、前記ばね部材の付勢力に抗し前記各クラッチ板の間隔を狭める温度変化感応手段とからなり、
環境温度が設定値以上になると、前記温度変化感応手段に生じた押圧力によって前記各クラッチ板の間隔が所定値以下に調整され、
環境温度が設定値未満になると、前記温度変化感応手段の押圧力が減少し、前記ばね部材の付勢力によって各クラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整されることを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【請求項３】
請求項２に記載された発明であって、
前記温度変化感応手段が、バイメタルまたは形状記憶合金であることを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【請求項４】
請求項１に記載された発明であって、
前記アクチュエータが、電磁ソレノイドであり、
前記間隔調整手段が、前記一側と他側のクラッチ板をその間隔が広がる方向に付勢するばね部材と、
前記電磁ソレノイドに与えられ、前記多板クラッチを締結させない範囲で、前記ばね部材の付勢力に抗して各クラッチ板の間隔を所定値以下に狭める微弱励磁電流とからなり、
環境温度が設定値以上になると、前記微弱励磁電流によって励磁された前記電磁ソレノイドの磁力により前記各クラッチ板の間隔が所定値以下に調整され、
環境温度が設定値未満になると、前記電磁ソレノイドの励磁が停止され、前記ばね部材の付勢力によって各クラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整されることを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【請求項５】
請求項４に記載された発明であって、
前記電磁ソレノイドに、前記クラッチ板の間隔を所定値以下に狭める微弱励磁電流を与えるに先立って、前記各クラッチ板が互いに接触する程度の励磁電流を瞬間的に与えることを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された発明であって、
摩擦式のメインクラッチと、カム機構とを設けると共に、
前記多板クラッチがパイロットクラッチであり、
前記パイロットクラッチが締結されると前記カム機構にトルクが掛かり、発生したカムスラスト力によって前記メインクラッチが押圧され締結されることを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載された発明であって、
原動機の駆動力を車輪側に配分する差動機構を設け、
前記多板クラッチ、あるいは、前記メインクラッチが、前記差動機構を構成する差動回転部材のいずれか２者の間に配置され、これらの差動回転を制限することを特徴とする湿式多板クラッチを有する締結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、車両の動力伝達系などに用いられる湿式多板クラッチを有する締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−３２９５６２号公報に図７のような駆動力伝達装置５０１が記載されている。
【０００３】
この駆動力伝達装置５０１は、回転ケース５０３、インナーシャフト５０５、メインクラッチ５０７、ボールカム５０９、プレッシャープレート５１１、カムリング５１３、パイロットクラッチ５１５、アーマチャ５１７、電磁石５１９などから構成されている。
【０００４】
駆動力伝達装置５０１は、４輪駆動車において２輪駆動走行時に切り離される後輪側のプロペラシャフトを分断して配置されており、回転ケース５０３は前側のプロペラシャフトに連結され、インナーシャフト５０５は後側のプロペラシャフトに連結されている。
【０００５】
電磁石５１９を励磁すると、磁力ループ５２１が形成され、アーマチャ５１７が吸引されてパイロットクラッチ５１５を押圧し締結させる。パイロットクラッチ５１５が締結されると、パイロットトルクが生じてボールカム５０９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ってメインクラッチ５０７が押圧され、駆動力伝達装置５０１が連結されて後輪側に駆動力が伝達され、車両は４輪駆動状態になる。
【０００６】
また、電磁石５１９の励磁を停止すると、パイロットクラッチ５１５が開放されてボールカム５０９のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ５０７が開放されて駆動力伝達装置５０１の連結が解除され、後輪側が切り離されて車両は２輪駆動状態になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の駆動力伝達装置５０１はオイルを封入して内部を潤滑するように構成されており、電磁石５１９の励磁を停止しても、パイロットクラッチ５１５を構成する外側と内側の各クラッチ板に掛かるオイルの粘性抵抗によって引きずりトルク（ドラグトルク）が生じる。
【０００８】
従って、車両を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替えた後も、このドラグトルクによって駆動力伝達装置５０１に連結トルクが残留し、後輪側に駆動力が伝達され続ける。
【０００９】
このような理由によって、エンジンの燃費が低下する上に、車両の旋回性などが低下するから、車体がドライバーの予想と異なる挙動をする恐れがあり、また、ステアリングホイールの操作中に違和感を覚えることがある。
【００１０】
特に、オイルの粘性抵抗は温度が低い程大きくなり、低温運転温度領域でのドラグトルクが車両の挙動に及ぼす影響は大きい。
【００１１】
また、パイロットクラッチ５１５のドラグトルクはボールカム５０９で増幅されてメインクラッチ５０７を押圧するので、ドラグトルクによる上記のような悪影響がさらに大きくなる。
【００１２】
従来、ドラグトルクを軽減するためには、パイロットクラッチ５１５の各クラッチ板の間隔を広めに設定することが行われているが、クラッチ板の間隔を広くすると、締結位置までクラッチ板が移動する距離が大きくなる上に、電磁石５１９の磁路の一部になるクラッチ板の間隔が広くなることによって磁気抵抗が増加する。
【００１３】
従って、電磁石５１９を励磁した際にパイロットクラッチ５１５が締結されるレスポンスが遅くなり、走行中の路面条件などの変化に対応することが困難になる上に、電磁石５１９の励磁と励磁停止に伴う伝達トルクの変化にヒステリシスが生じ、伝達トルクの正確な制御が難しくなる。特に使用頻度が高い通常運転温度領域におけるレスポンス遅れは車両の挙動を遅らせる場面を増加させ、信頼性の低下を招く恐れがあった。
【００１４】
このように、オイル中で用いられる（湿式の）多板クラッチを有する締結装置では、低温運転温度領域でのドラグトルクの軽減と通常運転温度領域でのレスポンスの向上とを両立させることが困難である。
【００１５】
そこで、本発明は、低温運転温度領域でのドラグトルクの軽減と通常運転温度領域でのレスポンスの向上とを両立させた湿式多板クラッチを有する締結装置の提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の湿式多板クラッチを有する締結装置は、相対回転自在に配置された一側と他側の各トルク伝達部材と、前記一側のトルク伝達部材に連結された一側クラッチ板と他側のトルク伝達部材に連結された他側クラッチ板とを有し、潤滑オイル中で作動する多板クラッチと、前記各クラッチ板を押圧して前記多板クラッチを締結させるアクチュエータとを備え、環境温度が設定値以上になると、前記一側トルク伝達部材と他側トルク伝達部材の各クラッチ板の間隔が所定値以下になるように調整し、環境温度が設定値未満になると、各クラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整する間隔調整手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
このように、請求項１の湿式多板クラッチを有する締結装置は、環境温度（例えば、オイルの温度）が設定値（オイルの粘度が低下し、ドラグトルクが許容できる範囲にまで軽減される温度）すなわち通常運転温度に上昇すると、間隔調整手段が一側クラッチ板と他側クラッチ板の間隔を所定値（例えば、レスポンスの遅れが許容できる範囲にまで軽減される間隔）まで狭くなるように調整する。
【００１８】
また、環境温度が低温運転温度まで下がってオイルの粘度が上昇し、クラッチ板の間隔が狭いままではドラグトルクが許容できない程大きくなると、間隔調整手段によってクラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整される。
【００１９】
上記のように、オイルの粘度が上昇してドラグトルクが大きくなる環境温度範囲（低温運転領域）では、クラッチ板の間隔が所定値より広く調整されてドラグトルクが軽減され、ドラグトルクが許容できる範囲までオイルの粘度が降下する環境温度範囲（通常運転領域）では、クラッチ板の間隔が所定値以下に狭められ、締結位置までの各クラッチ板の移動距離がそれだけ小さくなってレスポンスが向上する。
【００２０】
このように、請求項１の湿式多板クラッチを有する締結装置は、温度変化に応じてクラッチ板間隔を調整する間隔調整手段を設けたことにより、環境温度が設定値より低い低温運転領域でのドラグトルクの軽減効果と、環境温度が設定値より高い通常運転領域でのレスポンスの低下防止効果とを両立させている。
【００２１】
また、本発明の湿式多板クラッチを有する締結装置を、従来例の駆動力伝達装置５０１のように４輪駆動車の動力伝達系に用いれば、締結を解除したとき、上記のように多板クラッチのドラグトルクが大幅に低減されるので、車両は切り離し側車輪の切り離しが完全に行われた２輪駆動状態になり、エンジンの燃費低下が防止される上に、ドライバーの予想と異なった車体の挙動と、ステアリングホイールの操作中に覚える違和感が緩和される。
【００２２】
また、レスポンスが向上するので、走行中の加速や旋回などの走行条件の変化や路面条件の変化に迅速に対応して、車両の走行性、安定性などを向上させることができる。
【００２３】
なお、本発明の湿式多板クラッチを有する締結装置において、環境温度が設定値以上になったときのクラッチ板間隔の所定値（前者）と、環境温度が設定値未満になったときのクラッチ板間隔の所定値（後者）は同一値である必要はなく、後者が前者より広い範囲であれば、下記の実施形態のように、それぞれに所望の値を設定してよい。
【００２４】
また、本発明の湿式多板クラッチを有する締結装置において、多板クラッチを締結するアクチュエータには、例えば、油圧や空気圧などの流体圧を用いた流体圧式アクチュエ−タ、あるいは、電磁ソレノイドや電動モータを用いたアクチュエータなどを用いることができる。
【００２５】
請求項２の発明は、請求項１に記載された湿式多板クラッチを有する締結装置であって、前記間隔調整手段が、前記一側と他側の各クラッチ板の間に配置され、それらの間隔が広がる方向に付勢するばね部材と、温度変化に感応して押圧力が変化し、前記多板クラッチを締結させない範囲で、前記ばね部材の付勢力に抗し前記各クラッチ板の間隔を狭める温度変化感応手段とからなり、環境温度が設定値以上になると、前記温度変化感応手段に生じた押圧力によって前記各クラッチ板の間隔が所定値以下に調整され、環境温度が設定値未満になると、前記温度変化感応手段の押圧力が減少し、前記ばね部材の付勢力によって各クラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整されることを特徴とする。
【００２６】
このように、請求項２の発明は、環境温度（例えば、オイルの温度）の変化に応じて押圧力が変わる温度変化感応手段を用い、温度が設定値以上になると、温度変化感応手段で発生した押圧力によってクラッチ板間隔が所定値以下に狭く調整されてレスポンスが向上し、環境温度が設定値未満になると、温度変化感応手段の押圧力が減少することにより、ばね部材の付勢力によってクラッチ板間隔が所定値より広く調整されてドラグトルクが軽減されるように構成されており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
また、環境温度の変化を感知して（環境温度の変化をエネルギー源にして）押圧力を変える温度変化感応手段を用いたこの構成では、例えば、クラッチ板間隔の調整にアクチュエータの駆動力源である流体圧や電力を用いないから、流体圧用のポンプや、オルタネータを駆動するエンジンの燃費低下が生じない。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項２に記載された湿式多板クラッチを有する締結装置であって、前記温度変化感応手段が、バイメタルまたは形状記憶合金であることを特徴とし、請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２９】
また、バイメタルや形状記憶合金はいずれも小型、軽量であるから、多板クラッチ周辺の狭いスペースに配置することが容易であり、本発明を容易に実施することができると共に、実施に当たって本発明の締結装置は大型化、重量化することがなく、従って、車載性が損なわれない。
【００３０】
また、形状記憶合金の場合、遷移温度の前後では僅かな温度の変化で形状変化が起こるから、温度変化に対する感度が極めて高く、設定値を中心にして環境温度が僅かに変化するだけでクラッチ板の間隔調整が素早く行われる。
【００３１】
従って、クラッチ板の間隔調整による上記のような効果がそれだけ速く得られる。
【００３２】
請求項４の発明は、請求項１に記載された湿式多板クラッチを有する締結装置であって、前記アクチュエータが、電磁ソレノイドであり、前記間隔調整手段が、前記一側と他側のクラッチ板をその間隔が広がる方向に付勢するばね部材と、前記電磁ソレノイドに与えられ、前記多板クラッチを締結させない範囲で、前記ばね部材の付勢力に抗して各クラッチ板の間隔を所定値以下に狭める微弱励磁電流とからなり、環境温度が設定値以上になると、前記微弱励磁電流によって励磁された前記電磁ソレノイドの磁力により前記各クラッチ板の間隔が所定値以下に調整され、環境温度が設定値未満になると、前記電磁ソレノイドの励磁が停止され、前記ばね部材の付勢力によって各クラッチ板の間隔が所定値より広くなるように調整されることを特徴とする。
【００３３】
このように、請求項４の湿式多板クラッチを有する締結装置は、環境温度の変化に応じてオイル粘度が下がると、ばね部材によりクラッチ板の間隔が所定値まで狭く調整されてレスポンスの遅れが防止されると共に、オイル粘度が上がると、微弱励磁電流が電磁ソレノイドに与えられ、その磁力によって各クラッチ板の間隔が所定値より広く調整され、ドラグトルクが軽減されるように構成されており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３４】
また、クラッチ板は電磁ソレノイドの磁路の一部を構成するから、クラッチ板間隔が狭く調整されると磁路の磁気抵抗増加が防止され、多板クラッチの締結レスポンスがさらに向上すると共に、電磁ソレノイドの励磁電流と発生した伝達トルクとのヒステリシスがそれだけ軽微になり、伝達トルクを正確に制御することが可能になる。
【００３５】
また、アクチュエータに電磁ソレノイドを用いた請求項４の構成では、設定値を中心にして環境温度が僅かに変化すると、センサーでこれを検知し、クラッチ板の間隔を素早く所定値に調整することができるから、クラッチ板の間隔調整による上記のような効果がそれだけ速く得られる。
【００３６】
また、アクチュエータに電磁ソレノイドを用いたこの構成では、流体圧式アクチュエータを用いた構成と異なって、ポンプや圧力ライン及びこれらの配置スペースが不要になるから、それだけ構造簡単でコンパクトに構成され、車載性が向上すると共に、圧力ラインの引き回し作業がないから組み付けが容易であり、組み付けコストが低減される。
【００３７】
また、流体圧式アクチュエ−タのような圧力漏れによる機能低下が発生せず、高い信頼性が得られる上に、圧力ラインのシールを強化するなどの配慮が不要になり、これに伴うコストの上昇が避けられる。
【００３８】
請求項５の発明は、請求項４に記載された湿式多板クラッチを有する締結装置であって、前記電磁ソレノイドに、前記クラッチ板の間隔を所定値以下に狭める微弱励磁電流を与えるに先立って、前記各クラッチ板が互いに接触する程度の励磁電流を瞬間的に与えることを特徴とし、請求項４の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３９】
また、この構成では、電磁ソレノイドに微弱励磁電流を与えるに先立って、各クラッチ板が互いに接触する程度の励磁電流を瞬間的に与えることにより、オイルの移動抵抗に抗してクラッチ板を素早く移動させることができるから、レスポンスの向上効果がそれだけ速く得られる。
【００４０】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された湿式多板クラッチを有する締結装置であって、摩擦式のメインクラッチと、カム機構とを設けると共に、前記多板クラッチがパイロットクラッチであり、前記パイロットクラッチが締結されると前記カム機構にトルクが掛かり、発生したカムスラスト力によって前記メインクラッチが押圧され締結されることを特徴とし、請求項１〜５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４１】
また、カム機構によってパイロットクラッチ（多板クラッチ）のドラグトルクも増幅される請求項６の構成では、オイル粘度が高い低温運転領域でドラグトルクを大幅に低減させる本発明の効果は極めて大きい。
【００４２】
また、アクチュエータがパイロットクラッチを締結させると、カム機構が作動してメインクラッチを締結させる請求項６の構成では、カム機構の増幅機能によって大きなトルク伝達容量が得られる。
【００４３】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載された湿式多板クラッチを有する締結装置であって、原動機の駆動力を車輪側に配分する差動機構を設け、前記多板クラッチ、あるいは、前記メインクラッチが、前記差動機構を構成する差動回転部材のいずれか２者の間に配置されており、これらの差動回転を制限することを特徴とする。
【００４４】
請求項７の構成は、請求項１〜６の湿式多板クラッチを有する締結装置を差動制限機構に用いてデファレンシャル装置にしたものであり、請求項１〜６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１〜図４によってクラッチ装置１（湿式多板クラッチを有する締結装置：本発明の第一実施形態）の説明をする。
【００４６】
クラッチ装置１は４輪駆動車の動力伝達系において２輪駆動走行時に切り離される後輪側（リヤデフ側）と原動機側（トランスファ側）との間に配置されている。また、左右の方向はこの車両の左右の方向であり、図１と図２の左方はこの車両の前方（原動機側）に相当する。
【００４７】
クラッチ装置１とリヤデフ（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）は、この順で前後方向に配置され、デフキャリヤに収容されている。クラッチ装置１は、回転ケース３（一側のトルク伝達部材）、中空のインナーシャフト５、多板式のメインクラッチ７、ボールカム９（カム機構）、プレッシャープレート１１、カムリング１３（他側のトルク伝達部材）、多板式のパイロットクラッチ１５（多板クラッチ）、アーマチャ１７、リターンスプリング１９（ばね部材：間隔調整手段）、バイメタル２１（温度変化感応手段：間隔調整手段）、電磁石２３（電磁ソレノイド：アクチュエータ）、コントローラなどから構成されている。
【００４８】
回転ケース３は、強度材料で作られたフランジ部材２５と、円筒部材２７と、磁性材料で強度の高いＳ１２Ｃ（機械構造用鋼）のような材料で作られたロータ２９などから構成されており、下記のように、内部に適量のオイルが封入されている。
【００４９】
円筒部材２７には前側壁部３１が形成されており、フランジ部材２５はボルト３３によってこの前側壁部３１に固定されている。
【００５０】
ロータ２９は、互いの間に設けられたネジ部３５によって円筒部材２７の後部側開口に螺着されており、互いの間に設けられた嵌合部３７によってセンターリングされている。また、ネジ部３５のロータ２９側ネジ山にはロックナット３９が螺着されており、そのダブルナット機能によって円筒部材２７とロータ２９との間にスラスト力を掛けてネジ部３５の弛みを防止し、固定機能を高めている。
【００５１】
円筒部材２７とロータ２９との間にはＯリング４１が配置され、外部へのオイル漏れと、外部からの異物の侵入を防止している。
【００５２】
フランジ部材２５に形成されたスプライン部４３には動力伝達軸が連結されている。この動力伝達軸はデフキャリヤから前方に突き出しており、その先端側に設けられたスプライン部に連結されたコンパニオンフランジと継ぎ手とプロペラシャフトなどを介してトランスファ側に連結されている。エンジン（原動機）の駆動力はこれらの動力伝達系を介して回転ケース３に伝達される。
【００５３】
インナーシャフト５は後方から回転ケース３に貫入している。その前端はボールベアリング４５を介して円筒部材２７の前側壁部３１に支承されセンターリングされており、後端はニードルベアリング４７を介してロータ２９の内周に支承されセンターリングされている。
【００５４】
また、インナーシャフト５の前端には、円筒部材２７（前側壁部３１）との間に断面がＸ字状のシールであるＸリング４９が配置され、インナーシャフト５の後端には、ニードルベアリング４７の軸方向外側でロータ２９との間に、Ｘリング５１が配置されており、それぞれ外部へのオイル漏れと、外部からの異物の侵入を防止している。
【００５５】
インナーシャフト５の内周に形成されたスプライン部５３にはドライブピニオンシャフトが連結されている。このドライブピニオンシャフトにはドライブピニオンギアが一体に形成されており、このドライブピニオンギアはリヤデフ側のリングギアと噛み合っている。
【００５６】
インナーシャフト５の回転はこれらの動力伝達系を介してリヤデフに伝達される。
【００５７】
回転ケース３は上記のＯリング４１とＸリング４９，５１とによって密封されており、その内部には、円筒部材２７の前側壁部３１に形成されたオイル孔５５からオイルが注入されている。また、オイルを注入した後このオイル孔５５はスチールボール５７を圧入してシールされている。
【００５８】
また、前側壁部３１にはオイルの封入量を増大させる容量増大空間部５９が設けられており、この容量増大空間部５９には、回転ケース３内部の他の部分と同様に、注入されたオイルと適量の空気が収容されている。
【００５９】
メインクラッチ７は、回転ケース３（円筒部材２７）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６１は円筒部材２７の内周に形成されたスプライン部６３に連結され、インナープレート６５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６７に連結されている。
【００６０】
ボールカム９は、プレッシャープレート１１とカムリング１３との間に設けられている。
【００６１】
プレッシャープレート１１にはリング６９が溶接されており、このリング６９はインナーシャフト５のスプライン部６７に連結されている。このように、プレッシャープレート１１は軸方向に移動可能であり、下記のように、ボールカム９のカムスラスト力を受けてメインクラッチ７を回転ケース３（前側壁部３１）に押圧し、締結させる。
【００６２】
カムリング１３は、インナーシャフト５の外周に相対回転自在に支承されており、カムリング１３とロータ２９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７１とワッシャ７３が配置されている。
【００６３】
パイロットクラッチ１５は、回転ケース３（円筒部材２７）とカムリング１３との間に配置されている。図２に拡大して示したように、アウタープレート７５（一側クラッチ板）は３枚用いられており、円筒部材２７のスプライン部６３にそれぞれ連結されている。また、インナープレート７７（他側クラッチ板）は２枚用いられており、カムリング１３の外周に設けられたスプライン部７９にそれぞれ連結されている。
【００６４】
アーマチャ１７は、プレッシャープレート１１とパイロットクラッチ１５との間に配置されており、円筒部材２７のスプライン部６３に移動自在に連結されている。
【００６５】
リターンスプリング１９は、円周方向に波状（凹凸状）に形成されたウェーブリングであり、パイロットクラッチ１５の各アウタープレート７５の間に２枚配置され、アウタープレート７５を介してアーマチャ１７をパイロットクラッチ１５の締結解除側（前方）に付勢している。
【００６６】
各リターンスプリング１９はセパレータ機能を持ち、所定の荷重（拡張力）で間隔が広くなる方向に各アウタープレート７５を押圧している。
【００６７】
バイメタル２１はコイルスプリング状に成型されており、回転ケース３に取り付けられたスナップリング８０とアーマチャ１７との間に配置され、アーマチャ１７を介してパイロットクラッチ１５の各プレート７５，７７をこれらの間隔が狭くなる方向に押圧している。
【００６８】
また、バイメタル２１は回転ケース３に封入されたオイルの温度（環境温度）が設定値（例えば、１０℃〜３０℃）以上に上がると、軸方向寸法が大きくなって押圧力を示し、オイル温度が設定値未満まで下がると、軸方向に縮んで押圧力が消失する。
【００６９】
オイル温度の設定値は、オイルの粘度が低下し（オイルが柔らかくなり）、パイロットクラッチ１５のドラグトルクが許容できる範囲まで軽減される温度が選択されている。
【００７０】
バイメタル２１の軸方向寸法が大きくなったときの押圧力はリターンスプリングの所定荷重よりも大きい値となり、オイル温度が設定値以上の範囲で、バイメタル２１はこの押圧力により各リターンスプリング１９の拡張力に抗してパイロットクラッチ１５の各プレート７５，７７を押圧し、各プレート７５，７７の間隔を調整してこれらを近接させる（第１の所定値に調整する）。すなわち、リターンスプリング１９の拡張機能を無効化し、各プレートを近接状態に保持する。
【００７１】
また、上記のように、バイメタル２１の押圧力が消失する設定値未満のオイル温度範囲では、各リターンスプリング１９の拡張力が各アウタープレート７５を押圧し、その結果、各プレート７５，７７の間隔は約２５μ（第２の所定値）まで広く調整される。図２はこのような状態を示している。
【００７２】
図３のグラフ３０１は、オイル温度の変化に伴うバイメタル２１の押圧力変化と、バイメタル２１と各リターンスプリング１９によって調整されたプレート７５，７７の間隔領域を示している。
【００７３】
電磁石２３のコア８１は、ロータ２９に形成されたリング状の凹部８３に適度なエアギャプを介して貫入していると共に、両側シール型のボールベアリング８５によってロータ２９上に支承されている。また、コア８１は連結部材８７を介してデフキャリヤ側に連結され、回り止めされている。
【００７４】
電磁石２３のリード線８９はコネクター９１によって車載バッテリ側のコネクターに接続されている。
【００７５】
コア８１とロータ２９とパイロットクラッチ１５とアーマチャ１７とによって電磁石２３の磁路が構成されている。
【００７６】
ロータ２９は非磁性材料であるステンレス鋼のリング９３によって径方向の外側と内側に分断されており、このリング９３はロータ２９上の磁束密度が最も低い箇所に配置されている。
【００７７】
また、パイロットクラッチ１５の各プレート７５，７７には、リング９３と対応する径方向位置に、複数個所の切り欠き９５と、これらの切り欠き９５を連結するブリッジ部が周方向に設けられている。これらのリング９３と切り欠き９５とによって磁路上での磁束の短絡が防止されている。
【００７８】
コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなどから旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じて、電磁石２３の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００７９】
電磁石２３が励磁されると、上記の磁路に磁束ループ９７が形成され、リターンスプリング１９を撓めながら、アーマチャ１７が吸引されてパイロットクラッチ１５の締結位置に移動し、ロータ２９との間でパイロットクラッチ１５を押圧し締結させ、パイロットトルクを発生させる。
【００８０】
パイロットトルクが発生すると、パイロットクラッチ１５を介して回転ケース３に連結されたカムリング１３と、インナーシャフト５側のプレッシャープレート１１からボールカム９に伝達トルクが掛かり、発生したカムスラスト力を受けてプレッシャープレート１１が前方に移動し、メインクラッチ７を押圧して締結させる。
【００８１】
こうしてクラッチ装置１が連結されると、回転ケース３を回転させるエンジンの駆動力はインナーシャフト５から上記のドライブピニオンシャフトなどの動力伝達系を介してリヤデフを回転させ、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。
【００８２】
このとき、電磁石２３の励磁電流を制御すると、パイロットクラッチ１５の滑り率が変化してボールカム９のカムスラスト力が変わり、メインクラッチ７の押圧力が変化して後輪に送られる駆動力の大きさが変わるので、前後輪間の駆動力配分比を制御することができる。
【００８３】
例えば、旋回走行中にこのような駆動力配分比の制御を行うと、車両の操縦性や安定性などを大きく向上させることができる。
【００８４】
電磁石２３の励磁を停止すると、リターンスプリング１９の付勢力によってアーマチャ１７がパイロットクラッチ１５の締結解除位置に移動し、パイロットクラッチ１５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が開放されてクラッチ装置１の連結が解除され、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。
【００８５】
また、電磁石２３の励磁を停止したときは、リターンスプリング１９の付勢力によりアーマチャ１７が押し戻されてパイロットクラッチ１５の締結が迅速に解除され、ドラグトルクが低減されるので、リヤデフ側が切り離されるレスポンスがそれだけ促進される。
【００８６】
前述のように、パイロットクラッチ１５のような湿式多板クラッチではオイルの粘性によるドラグトルクを避けることは難しいが、ドラグトルクを避けるためにプレート７５，７７間隔を広くすると、パイロットクラッチ１５を締結する際のレスポンスがそれだけ低下することになる。
【００８７】
しかし、クラッチ装置１は、上記のようにオイル温度が設定値より低い間は各リターンスプリング１９によってプレート７５，７７（パイロットクラッチ１５）の間隔が広くなり、オイル温度が設定値以上になるとバイメタル２１によってプレート７５，７７の間隔が狭くなるように構成されている。
【００８８】
従って、ドラグトルクが大きくなるオイル温度範囲（低温運転温度領域）では、プレート７５，７７の間隔が広く調整されてドラグトルクが軽減され、ドラグトルクが許容できる範囲までオイルの粘度が降下するオイル温度範囲（通常温温度運転領域）では、プレート７５，７７の間隔が狭められることによって、締結位置へのプレート７５，７７の移動が迅速になると共に、磁路の磁気抵抗が下がるので、電磁石２３がアーマチャを吸引してパイロットクラッチ１５を締結し、クラッチ装置１を連結する際のレスポンスが大きく向上する。
【００８９】
また、図４のグラフ３０３は、電磁石２３によるパイロットクラッチ１５の締結及び締結解除に伴うクラッチ装置１の伝達トルク変化を示し、グラフ３０５，３０７は、従来の湿式電磁多板クラッチでの締結及び締結解除に伴う伝達トルクの変化を示している。
【００９０】
グラフ３０５，３０７が示すように伝達トルクに大きなヒステリシスが生じる従来例と異なって、ドラグトルクが小さい範囲でプレート７５，７７の間隔が狭く調整されるクラッチ装置１では磁路の磁気抵抗が下がることにより、グラフ３０３が示すように伝達トルクのヒステリシスが極めて小さくなるので、伝達トルクをそれだけ正確に制御することが可能になる。
【００９１】
回転ケース３に封入されているオイルは、クラッチ装置１の回転に伴う遠心力を受けて内部を循環し、メインクラッチ７、ボールカム９、パイロットクラッチ１５、スプライン部６３，６７，７９、スラストベアリング７１、ワッシャ７３、ベアリング４５，４７、Ｘリング４９，５１などに供給され、これらを充分に潤滑・冷却する。
【００９２】
また、メインクラッチ７の各インナープレート６５にはオイル孔９９が形成されており、各プレート６１，６５間の摺動面に対する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。
【００９３】
本実施形態のクラッチ装置１は、上記のように、オイルの温度が下がって粘度が上昇しドラグトルクが大きくなる範囲では、各プレート７５，７７（パイロットクラッチ１５）の間隔が広く調整されてドラグトルクが軽減され、オイルの温度が上昇して粘度が下がりドラグトルクが許容できる範囲では、各プレート７５，７７の間隔が狭められてレスポンスが向上する。
【００９４】
このように、本実施形態のクラッチ装置１は、オイル温度が設定値より低い範囲でのドラグトルクの軽減効果と、オイル温度が設定値より高い範囲でのレスポンスの向上効果とを両立させている。
【００９５】
また、クラッチ装置１の連結を解除したときは、上記のようにパイロットクラッチ１５のドラグトルクが大幅に低減されるので、車両を後輪が完全に切り離された２輪駆動状態にすることができる。
【００９６】
従って、エンジンの燃費低下がそれだけ低減されると共に、車体がドライバーの予想と異なった挙動をしたり、ドライバーがステアリングホイールの操作に違和感を覚えることなどが防止される。
【００９７】
さらに、プレート７５，７７の間隔が狭く調整されている間は、締結状態までのプレート７５，７７の移動距離が小さくなると共に、磁路の磁気抵抗が下がるので、レスポンスが大きく向上し、加速や旋回などの走行条件の変化、路面条件の変化に迅速に対応することが可能になる。
【００９８】
また、オイル温度の変化をエネルギー源にして押圧力を変えるバイメタル２１を用いたクラッチ装置１では、例えば、プレート７５，７７間隔の調整にアクチュエータの駆動力源である電力や流体圧を用いないので、オルタネータや、流体圧用のポンプを駆動するエンジンの燃費低下が生じない。
【００９９】
また、小型で軽量のバイメタル２１は、パイロットクラッチ１５周辺の狭いスペースに配置することが容易であるから、本発明を容易に実施することができると共に、クラッチ装置１は、バイメタル２１を用いても大型化、重量化することがなく、車載性が損なわれない。
【０１００】
また、アクチュエータに電磁石２３を用いたクラッチ装置１では、流体圧式アクチュエータを用いた構成と異なって、ポンプや圧力ライン及びこれらの配置スペースが不要になるので、それだけ構造簡単でコンパクトに構成され、車載性が向上すると共に、圧力ラインの引き回し作業がないので組み付けが容易であり、組み付けコストが低減される。
【０１０１】
また、流体圧式アクチュエ−タのような圧力漏れによる機能低下が発生せず、高い信頼性が得られる上に、圧力ラインのシールを強化するなどの配慮が不要になり、これに伴うコストの上昇が避けられる。
【０１０２】
また、クラッチ装置１では、ボールカム９によってパイロットクラッチ１５のドラグトルクも増幅されるので、ドラグトルクを大幅に低減させることによる効果は極めて大きい。
【０１０３】
［第２実施形態］
図５と図６によって本発明の第２実施形態を説明する。
【０１０４】
第２実施形態のクラッチ装置（湿式多板クラッチを有する締結装置）には、第１実施形態のクラッチ装置１と異なって、バイメタル２１とスナップリング８０は用いられていない。以下、クラッチ装置１と同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら相違点を説明する。
【０１０５】
第２実施形態のクラッチ装置には、温度センサーが設けられており、この温度センサーは回転ケース３に封入されたオイルの温度変化を示す信号をコントローラに送る。
【０１０６】
オイルの温度が設定値より下がり粘度が上がると、温度センサーによってこの温度変化を感知したコントローラは電磁石２３に微弱励磁電流（間隔調整手段）を与える。微弱励磁電流を与えられた電磁石２３は発生した磁力によってアーマチャ１７を適度な強さで吸引し、各リターンスプリング１９（ばね部材：間隔調整手段）の拡張力に抗して、プレート７５，７７（パイロットクラッチ１５）の間隔を第１の所定値まで狭く調整する。
【０１０７】
また、コントローラは、電磁石２３に微弱励磁電流を与えるに先立って、各プレート７５，７７が互いに接触する程度の励磁電流を電磁石２３に瞬間的に与える。こうすることによりプレート７５，７７はオイルの移動抵抗に抗して所定の位置に素早く移動するので、プレート７５，７７の間隔が狭くなるまでの時間が短縮される。
【０１０８】
また、オイルの温度が設定値以上に上がって粘度が下がると、コントローラは微弱励磁電流による電磁石２３の励磁を停止する。電磁石２３の励磁が停止されると、各リターンスプリング１９はプレート７５，７７の間隔を第２の所定値まで広く調整する。
【０１０９】
図５は、上記のようにオイル温度の変化に伴って行われる電磁石２３の微弱励磁電流とリターンスプリング１９によるプレート７５，７７の間隔調整と、間隔調整が行われたことによってパイロットクラッチ１５に生じるドラグトルクの変化を示すグラフ３０９，３１１、３１３，３１５である。
【０１１０】
グラフ３０９，３１１はプレート７５，７７間隔が広いときのドラグトルクを示し、グラフ３１３，３１５はプレート７５，７７間隔が狭いときのドラグトルクを示す。また、これらの内の実線のグラフ３０９，３１５は第２実施形態のクラッチ装置の特性である。
【０１１１】
第２実施形態のクラッチ装置では、上記のようにオイル温度が設定値より低い範囲でプレート７５，７７間隔が広く調整されるので、特性はグラフ３０９のようになってドラグトルクが軽減される。
【０１１２】
また、オイルの温度が設定値以上の範囲で特性はグラフ３１５のようになり、プレート７５，７７間隔が狭くなってもオイルの粘度が低いので、ドラグトルクが軽減される。
【０１１３】
図６は、電磁石２３の微弱励磁電流とリターンスプリング１９によるプレート７５，７７の間隔調整と、間隔調整が行われたことによってパイロットクラッチ１５に生じるレスポンスの変化を示すグラフ３１７，３１９、３２１，３２３である。
【０１１４】
グラフ３１７，３１９はプレート７５，７７間隔が狭いときのレスポンスを示し、グラフ３２１，３２３はプレート７５，７７間隔が広いときのレスポンスを示す。また、これらの内の実線のグラフ３１９，３２１は第２実施形態のクラッチ装置の特性である。
【０１１５】
上記のようにオイル温度が設定値以上の範囲では、グラフ３１９のようにプレート７５，７７間隔が狭く調整され、締結位置へのプレート７５，７７の移動が迅速になると共に、磁路の磁気抵抗が下がるので、電磁石２３によるパイロットクラッチ１５の締結レスポンスがそれだけ速くなる。
【０１１６】
また、プレート７５，７７間隔が狭く調整され、磁路の磁気抵抗が低減し、パイロットクラッチ１５の締結レスポンスが向上すると、図４のグラフ３０３のように、電磁石２３の励磁電流と伝達トルク間のヒステリシスが軽微になり、伝達トルクを正確に制御することが可能になる。
【０１１７】
このように構成された第２実施形態のクラッチ装置では、オイル温度（オイル粘度）の変化に応じて電磁石２３の微弱励磁電流とリターンスプリング１９によって上記のようなプレート７５，７７の間隔調整が行われ、ドラグトルクが軽減されると共に、レスポンスが改善されることにより、温度変化感応手段（間隔調整手段）にバイメタルを用いた効果を除いて、第１実施形態のクラッチ装置１と同等の作用・効果を得ることができる。
【０１１８】
また、アクチュエータに電磁石２３を用いた第２実施形態のクラッチ装置では、オイル温度が設定値を中心にして僅かに変化すると、センサーでこれを検知してプレート７５，７７の間隔調整を行えるので、間隔調整による上記のような効果が迅速に得られる。
【０１１９】
また、電磁石２３に微弱励磁電流を与えるに先立って、プレート７５，７７が互いに接触する程度の励磁電流を与えてプレート７５，７７を素早く移動させることにより、それだけ速くレスポンスの向上効果が得られる。
【０１２０】
なお、本発明の湿式多板クラッチを有する締結装置において、環境温度は、各実施形態と異なり、オイル温度でなくてもよい。例えば、ケーシングの温度を環境温度にし、ケーシングの温度変化を検知してオイル温度を判断するように構成してもよい。
【０１２１】
また、請求項７のように、本発明の湿式多板クラッチを有する締結装置は、デファレンシャル装置の差動回転部材の間に配置することによって、差動制限機構に用いることもできる。
【０１２２】
【発明の効果】
請求項１の湿式多板クラッチを有する締結装置は、環境温度（例えば、オイル温度）の変化に応じてクラッチ板間隔を調整する間隔調整手段を設けたことにより、ドラグトルクが懸念される環境温度範囲でドラグトルク軽減効果が得られると共に、レスポンスが懸念される環境温度範囲でレスポンスの低下防止効果が得られる。
【０１２３】
また、本発明の湿式多板クラッチを有する締結装置を切り離し車輪側の動力伝達系に用いた４輪駆動車は、連結を解除したときに多板クラッチのドラグトルクが大幅に低減されるので、車輪の切り離しが完全に行われた２輪駆動状態になり、燃費低下が防止される上に、ドライバーの予想と異なった車体の挙動と、ステアリングホイールの操作中に覚える違和感が緩和される。
【０１２４】
さらに、クラッチ板間隔が狭く調整された状態では、締結位置までのクラッチ板の移動距離が小さくなって操作時のレスポンスが向上するので、走行中の加速や旋回などの走行条件の変化、路面条件の変化に迅速に対応することが可能になる。
【０１２５】
請求項２の湿式多板クラッチを有する締結装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２６】
また、環境温度をエネルギー源にして押圧力を変える温度変化感応手段を用いたこの構成では、クラッチ板間隔の調整にアクチュエータの駆動力源である電力や流体圧を用いないので、オルタネータや流体圧用のポンプを駆動するエンジンの燃費低下が避けられる。
【０１２７】
請求項３の湿式多板クラッチを有する締結装置は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２８】
また、小型で軽量のバイメタルや形状記憶合金は、多板クラッチ周辺の狭いスペースに配置することが容易であるので、本発明を容易に実施することができると共に、実施に当たって本発明の締結装置は大型化、重量化することがなく、車載性が損なわれない。
【０１２９】
また、温度変化に対する感度が高い形状記憶合金は、環境温度が設定値に対して僅かに変化するだけでクラッチ板間隔の調整を実行できるので、間隔調整による上記のような効果が迅速に得られる。
【０１３０】
請求項４の湿式多板クラッチを有する締結装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３１】
また、クラッチ板間隔が狭く調整された状態では、磁路の磁気抵抗が低減されて多板クラッチの締結レスポンスが向上すると共に、締結と締結解除に伴うヒステリシスが軽微になり、伝達トルクを正確に制御することができる。
【０１３２】
また、アクチュエータに電磁ソレノイドを用いたこの構成では、設定値に対して僅かに変化した環境温度をセンサーで検知し、クラッチ板の間隔調整を迅速に行えるので、間隔調整による上記のような効果が迅速に得られる。
【０１３３】
請求項５の湿式多板クラッチを有する締結装置は、請求項４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３４】
また、この構成では、電磁ソレノイドに微弱励磁電流を与える前に、各クラッチ板が互いに接触する程度の励磁電流を与えることにより、オイルの移動抵抗に抗してクラッチ板を素早く移動させるので、レスポンスの向上効果がそれだけ速く得られる。
【０１３５】
請求項６の湿式多板クラッチを有する締結装置は、請求項１〜５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３６】
また、カム機構によってパイロットクラッチ（多板クラッチ）のドラグトルクも増幅される請求項６の構成では、オイル粘度が大きい温度範囲でドラグトルクを大幅に低減させる本発明の効果は極めて大きい。
【０１３７】
請求項７の湿式多板クラッチを有する締結装置は、請求項１〜６の構成と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】第１実施形態においてオイル温度の変化に伴うバイメタル２１の押圧力変化を示すグラフである。
【図４】電磁石２３による多板クラッチの締結と締結解除に伴う伝達トルクのヒステリシスを、第１実施形態と従来例とで比較するグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態において、オイル温度の変化に伴って行われるプレート７５，７７の間隔調整及び間隔調整によって生じるドラグトルクの変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態において、オイル温度の変化に伴って行われるプレート７５，７７の間隔調整及び間隔調整によって生じるレスポンスの変化を示すグラフである。
【図７】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１　クラッチ装置（湿式多板クラッチを有する締結装置）
３　回転ケース（一側のトルク伝達部材）
７　メインクラッチ
９　ボールカム（カム機構）
１３　カムリング（他側のトルク伝達部材）
１５　パイロットクラッチ（多板クラッチ）
１９　リターンスプリング（ばね部材：間隔調整手段）
２１　バイメタル（温度変化感応手段：間隔調整手段）
２３　電磁石（電磁ソレノイド：アクチュエータ）
７５　アウタープレート（一側クラッチ板）
７７　インナープレート（他側クラッチ板）
【図１】
2004092810.tif 000003
【図２】
2004092810.tif 000004
【図３】
2004092810.tif 000005
【図４】
2004092810.tif 000006
【図５】
2004092810.tif 000007
【図６】
2004092810.tif 000008
【図７】
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