(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの回転軸が平行に、または、直交して配置された複数対の減速ギヤからなり、駆動力源の回転を減速する減速機構を備え、
前記減速機構の減速ギヤと噛み合ったリングギヤと、
前記リングギヤと同軸配置されたデフケースと、
前記リングギヤと前記デフケースとの間を断続すべく多板クラッチを有するクラッチ装置と、
このクラッチ装置を介して前記デフケースに入力した駆動力源の回転を前記デフケースに連結されたピニオンシャフトからピニオンギヤと左右のサイドギヤを介して車輪側に配分する差動機構とを備えたデファレンシャル装置において、
前記リングギヤのギヤ部と前記デフケースとの径方向間に互いを支承する軸受けを配置すると共に、前記リングギヤと前記軸受けとデフケースとを同一軸上で、かつ、軸方向にラップさせて配置し、
前記リングギヤの軸方向の一側に固定されたクラッチハウジングと前記差動機構の前記ピニオンギヤとの径方向間に前記多板クラッチを配置した
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明であって、
前記多板クラッチと軸受けとを、互いに軸方向に並列に配置したことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発明であって、
前記クラッチ装置が、前記多板クラッチとしてのメインクラッチと、操作手段によって断続操作されるパイロットクラッチと、パイロットクラッチが連結されると、リングギヤとデフケースの間の伝達トルクを増幅しながら押圧力に変換し、メインクラッチを押圧して連結させる変換手段とを備えていることを特徴とするデファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、４輪駆動の車両等に用いられるデファレンシャル装置に関し、とりわけ、２輪駆動時に駆動力が切り離される駆動輪側に配置したデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平３−１１８２３３号公報に図２のような動力伝達装置２０１が記載されている。
【０００３】
この動力伝達装置２０１は、前輪を切り離して２輪駆動状態にする４輪駆動車の前輪側に配置されたデファレンシャル装置であり、アウターケース２０３、インナーケース２０５、駆動力を断続する多板クラッチ２０７、これを締結する油圧アクチュエータ２０９、ベベルギヤ式の差動機構２１１、差動制限用の多板クラッチ２１３、これを締結する油圧アクチュエータ２１５などから構成されている。
【０００４】
動力伝達装置２０１はデフキャリヤ２１７に収容されており、アウターケース２０３は左右のボス部２１９，２２１をスラストベアリング２２３，２２３によってデフキャリヤ２１７に支承されている。
【０００５】
ドライブピニオンシャフト２２５は前輪側の図外のプロペラシャフトを介してトランスファに連結されており、ドライブピニオンシャフト２２５の前端に形成されたドライブピニオンギヤ２２７はアウターケース２０３に固定されたリングギヤ２２９と噛み合っており、エンジンの駆動力によってアウターケース２０３を回転駆動する。
【０００６】
インナーケース２０５はアウターケース２０３の内周で摺動自在に支承されている。
【０００７】
駆動力断続用の多板クラッチ２０７はアウターケース２０３の左側ボス部２１９のアウタケース２０３の内側に突設した内側ボス部２１９ａとインナーケース２０５との間に配置されており、油圧アクチュエータ２０９によって押圧されると、アウターケース２０３の回転をインナーケース２０５に伝達する。
【０００８】
差動機構２１１の左サイドギヤ２３１は左前輪側のドライブシャフト２３３に連結されており、右サイドギヤ２３５は右前輪側のドライブシャフト２３７に連結されている。各ドライブシャフト２３３，２３７はアウターケース２０３のボス部２１９，２２１の内周で摺動しながら支承されている。
【０００９】
差動制限用の多板クラッチ２１３は右前輪側ドライブシャフト２３７とインナーケース２０５との間に配置されており、油圧アクチュエータ２１５によって押圧されると、差動機構２１１の差動を制限する。
【００１０】
上記のように、多板クラッチ２０７を締結すると、インナーケース２０５はエンジンの駆動力によって回転し、この回転は差動機構２１１からドライブシャフト２３３，２３７を介して左右の前輪に配分されて、車両は４輪駆動状態になり、このとき、多板クラッチ２１３を締結すると、前輪の差動が制限される。
【００１１】
一方、多板クラッチ２０７の連結を解除すると、インナーケース２０５から左右の前輪までがエンジンから切り離されて、車両は２輪駆動状態になる。
【００１２】
この２輪駆動走行中は前輪側が連れ回り状態になるから、インナーケース２０５とアウターケース２０３との間で摺動が生じ、ドライブシャフト２３３，２３７とボス部２１９，２２１との間で摺動が生じる。
【００１３】
アウターケース２０３の内部にはオイルが封入されており、これらの摺動部、差動機構２１１、多板クラッチ２０７，２１３などを潤滑する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、動力伝達装置２０１では、車両の２輪駆動走行中に摺動するインナーケース２０５とアウターケース２０３、ドライブシャフト２３３，２３７とボス部２１９，２２１は、軸受けを介在させずに、それぞれが直接摺動するから摺動抵抗が生じる恐れがある。
【００１５】
その上、４輪駆動車は舗装路を走行するときなどは２輪駆動状態で走行するため、４輪駆動状態で走行する時間より２輪駆動状態で走行する時間の方が遙かに長いから、これらの摺動面に大きな負担が掛かり、焼き付きやカジリが生じてしまう恐れがあり、摺動面の潤滑に気を配らねばならなかった。
【００１６】
アウターケース２０３とインナーケース２０５の間で焼き付きやカジリが生じると、これらがロックされて前輪の切り離し機能が失われ、前輪側の駆動系を連れ回すため、走行抵抗となってエンジンの燃費が低下する。
【００１７】
また、ドライブシャフト２３３，２３７とボス部２１９，２２１の間で焼き付きやカジリが生じると、前輪の回転と左右輪間の差動回転が両方ロックされるから、差動機構２１１の差動機能が失われ、旋回性と操舵性に影響を与えてしまう。
【００１８】
このような問題を解決するために、ドライブシャフト２３３，２３７とボス部２１９，２２１の摺動面を充分に潤滑しようとすると、オイルレベルをそれだけ高くする必要があるが、このようにオイルの封入量が多いと、シールが破損したときにオイルが外部に漏れ出すこととなり、故障モード的に不利となってしまう。
【００１９】
また、インナーケース２０５とアウターケース２０３及びドライブシャフト２３３，２３７とボス部２１９，２２１の摺動抵抗はドラグトルク（引きずりトルク）となってしまう。
【００２０】
また、アウターケース２０３に封入されたオイルは、インナーケース２０５や差動機構２１１の各ギヤなどの回転部材に撹拌されて回転抵抗になり、オイル量が増える程この回転抵抗が増加してしまうという問題もあった。
【００２１】
また、この回転抵抗はドラグトルクになり、上記の摺動抵抗によるドラグトルクに加算されて大きなドラグトルクになる。
【００２２】
このようなドラグトルクが生じると、それに見合った大きさの駆動力が前輪側の駆動系に伝達され、完全な２輪駆動状態にはならないから、走行抵抗となってエンジンの燃費が低下すると共に、車両の旋回性、回頭性などに影響を与えてしまう恐れがあった。
【００２３】
そこで、この発明は、駆動力を遮断したときの回転抵抗とドラグトルクを大幅に低減し、焼き付きやカジリを防止するデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、互いの回転軸が平行に、または、直交して配置された複数対の減速ギヤからなり、駆動力源の回転を減速する減速機構を備え、前記減速機構の減速ギヤと噛み合ったリングギヤと、前記リングギヤと同軸配置されたデフケースと、前記リングギヤと前記デフケースとの間を断続すべく多板クラッチを有するクラッチ装置と、このクラッチ装置を介して前記デフケースに入力した駆動力源の回転を前記デフケースに連結されたピニオンシャフトからピニオンギヤと左右のサイドギヤを介して車輪側に配分する差動機構とを備えたデファレンシャル装置において、前記リングギヤのギヤ部と前記デフケースとの径方向間に互いを支承する軸受けを配置すると共に、前記リングギヤと前記軸受けとデフケースとを同一軸上で、かつ、軸方向にラップさせて配置し、
前記リングギヤの軸方向の一側に固定されたクラッチハウジングと前記差動機構の前記ピニオンギヤとの径方向間に前記多板クラッチを配置したことを特徴としている。
【００２５】
このように、減速機構で減速された駆動力を入力すると共に、駆動力を断続するクラッチ装置を備えたこのデファレンシャル装置は、４輪駆動車の２輪駆動時に駆動力が切り離される駆動輪側に用いられる。
【００２６】
クラッチ装置はリングギヤとデフケースとを断続し、クラッチ装置が連結されると、減速機構によって減速された駆動力はリングギヤからクラッチ装置を介してデフケースを回転させ、差動機構によって車輪側に配分され、車両は４輪駆動状態になる。
【００２７】
クラッチ装置の連結が解除されると、デフケースから車輪までが切り離されて車両は２輪駆動状態になり、リングギヤとデフケースは軸受けを介して相対回転する。
【００２８】
また、請求項１のデファレンシャル装置では、リングギヤとデフケースとの間に軸受けを配置したから、クラッチ装置の連結が解除される２輪駆動状態で、リングギヤとデフケースとが直接摺動しないから、回転抵抗（走行抵抗）が極めて小さい。
【００２９】
また、リングギヤと軸受けとデフケースとを同一軸上で、かつ、軸方向にラップさせて配置したことにより、リングギヤの噛み合い反力を軸受けにより支持することができるので、リングギヤとデフケースとの間で摺動抵抗が発生することはなく、軸受けで焼き付きやカジリを防止することができる。
【００３０】
このように、リングギヤとデフケースとの間で、また、２輪駆動状態ではドライブシャフトの支承部で摺動が生じることがないから、大きな摺動抵抗、焼き付き、カジリなどの発生を防止することができる。
【００３１】
従って、焼き付きやカジリによってリングギヤとデフケースがロックされることがなく、２輪駆動時の車輪の切り離し機能が保全されるので、走行抵抗を生じることがなく、エンジン燃費の低下が防止されると共に、ドライブシャフトでも焼き付きやカジリが生じないから、差動機構の差動機能と、車両の旋回性と操舵性が保全される。
【００３２】
また、このようにドライブシャフト周りで焼き付きやカジリが生じないから、従来例と異なって、オイルレベルを特に高くする必要がなくなり、オイルの封入量が最小限ですむ。
【００３３】
従って、シールが破損した場合でも、オイルが外部に漏れ出すことがなくなり、故障モードで有利に得ることができる。
【００３４】
また、オイル量を低減したから、減速機構とデファレンシャル装置はそれだけ軽量になり、低コストとすることができる。
【００３５】
また、リングギヤとデフケースの間の回転抵抗が小さいこと、ドライブシャフト周りで摺動抵抗が生じないこと、撹拌抵抗になるオイル量が少なくてすむことなどによって、ドラグトルク（引きずりトルク）が極めて小さくなり、ドラグトルクによる走行抵抗の発生を抑制し、燃費が向上すると共に、車両の旋回性、回頭性などを向上することができる。
【００３６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記多板クラッチと軸受けとを、互いに軸方向に並列に配置したことを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３８】
また、クラッチ装置と軸受けを軸方向に並列に配置したこの構成では、デファレンシャル装置が径方向にコンパクト化されるから、周辺部材との干渉が防止されて車載性が向上すると共に、車体のロードクリアランスを大きくすることができる。
【００３９】
しかも、小径化によって径方向に寸法的な余裕が得られるから、その余裕分だけさらにクラッチ装置の大径化が可能になり、トルク容量を大きくすることができる。クラッチ装置を大径化した場合、同一容量では、大径にする程摩擦面に掛かる負担が小さくなり、耐久性がそれだけ向上する。
【００４０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、
前記クラッチ装置が、前記多板クラッチとしてのメインクラッチと、操作手段によって断続操作されるパイロットクラッチと、パイロットクラッチが連結されると、リングギヤとデフケースの間の伝達トルクを増幅しながら押圧力に変換し、メインクラッチを押圧して連結させる変換手段とを備えていることを特徴とし、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４１】
パイロットクラッチが連結されると、リングギヤとデフケースの間の伝達トルクを受けて作動する変換手段が、この伝達トルクを増幅しながら押圧力に変換し、この押圧力によってメインクラッチを押圧し、締結する。
【００４２】
このとき、操作手段によってパイロットクラッチの滑りを調整すると、変換手段（例えば、カム機構）に掛かる伝達トルクが変化し、メインクラッチの押圧力(カムスラスト力)が変わるから、デフケースに伝達されるエンジンの駆動力を制御することができる。
【００４３】
パイロットクラッチの連結を解除すると、変換手段の押圧力（カム機構のスラスト力）が消失してメインクラッチの連結が解除され、デフケースから車輪までが切り離される。
【００４４】
また、この構成では、メインクラッチの押圧力が変換手段によって増幅されるから、小型軽量のメインクラッチを用いても充分なクラッチ容量が得られ、車輪に充分な駆動力を伝達することができる。
【００４５】
また、変換手段で増幅した押圧力でメインクラッチを押圧するように構成したこのデファレンシャル装置は、増幅機能を持たない同一容量のクラッチ装置を備えた構成に較べて、さらにコンパクトになり、車載性が向上する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
図１と共に、本発明の一実施形態である４輪駆動車に搭載されたリヤデフ１（駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）を説明する。
【００４７】
リヤデフ１は請求項１〜３の特徴を備えている。また、左右の方向はリヤデフ１を用いた車両及び図１での左右の方向であり、符号のない部材等は図示を省略してある。
【００４８】
リヤデフ１は４輪駆動車の２輪駆動走行時に駆動力が切り離される後輪側に配置されている。
【００４９】
特にこの実施形態の車両では、前輪をエンジンで駆動し、後輪を補助動力として用いた電動モータで駆動する４輪駆動車である。
【００５０】
この車両は、エンジンとトランスミッション、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前輪側のドライブシャフト、左右の前輪などから構成される前輪の動力系と、電動モータ、電動モータ用バッテリ、センサーからの情報に基づいて電動モータを制御するコントローラ、減速機構３、リヤデフ１、後輪側のドライブシャフト、左右の後輪などから構成される後輪側の動力系とを持っており、通常の走行中は前輪をエンジンによって駆動し、例えば、発進時、加速時、あるいは、前輪が空転したときなどのように、必要なときに、電動モータによって後輪を補助的に駆動する。
【００５１】
図１はリヤデフ１と減速機構３の一部を示している。
【００５２】
リヤデフ１は、リングギヤ５、デフケース７、ボ−ルベアリング９，９（軸受け）、ベベルギヤ式の差動機構１１、クラッチ装置１３などから構成されている。
【００５３】
リヤデフ１と減速機構３はケーシングに収容されており、このケーシングは減速機構３を収容するギヤケーシング部とリヤデフ１を収容するデフキャリヤ部とを備えたデフキャリア１５から構成されている。また、このケーシングにはオイルが封入され、その内側にはオイル溜まりが設けられている。
【００５４】
減速機構３は図外に配置した３段の減速ギヤ組から構成されており、各減速ギヤ組はそれぞれ小径の入力側減速ギヤと大径の出力側減速ギヤから構成されている。
【００５５】
初段の減速ギヤ組の入力側減速ギヤは第１軸に形成され、出力側減速ギヤは第２軸に固定されている。
【００５６】
２段目の減速ギヤ組の入力側減速ギヤは第２軸に形成され、出力側減速ギヤ１７は第３軸１９に固定されている。
【００５７】
３段目の減速ギヤ組の入力側減速ギヤ２１は第３軸１９に形成されている。また、出力側減速ギヤはリングギヤ５であり、クラッチハウジング２３に溶接等によって固定されている。
【００５８】
第３軸１９は左端をボ−ルベアリング２５により、右端をローラベアリング２７によってそれぞれデフキャリヤ部１５に支承されている。また、デフキャリヤ部１５には、第３軸１９の左端側に、開口２９が設けられており、この開口２９にはカバー３０が装着され、異物の侵入とオイル漏れとを防止している。
【００５９】
これらの第１軸、第２軸、第３軸１７は互いに平行に配置されており、各変速ギヤ組は本実施形態ではスパーギヤで構成されている。
【００６０】
第１軸は後輪駆動用の補助駆動力である電動モータの出力軸に連結されており、減速機構３は電動モータの回転を３段に減速し、トルクを増幅してリングギヤ５を回転させる。
【００６１】
リングギヤ５はボ−ルベアリング９，９によってデフケース７上に支承されている。
【００６２】
リングギヤ５とボ−ルベアリング９，９は同一軸上に設けられ、かつ、本実施形態では軸方向にほぼ完全にラップしており、デフケース７もこれらと同一軸上、かつ、軸方向にラップして設けられている。
【００６３】
左右輪間の差動機構１１は、ピニオンシャフト３１、ピニオンギヤ３３、左右のサイドギヤ３５，３７から構成されている。
【００６４】
ピニオンシャフト３１は複数本がデフケース７の中心から放射状に配置されており、各ピニオンシャフト３１の先端はデフケース７に連結され、スプリングピン３９によって抜け止めを施されている。
【００６５】
ピニオンギヤ３３はピニオンシャフト３１上に支承されており、デフケース７とピニオンギヤ３３との間には、ピニオンギヤ３３の遠心力及びサイドギヤ３５，３７との噛み合反力を受ける球面ワッシャ４１が配置されている。
【００６６】
サイドギヤ３５，３７はそれぞれピニオンギヤ３３と噛み合っており、各サイドギヤ３５，３７とデフケース７との間には、サイドギヤ３５，３７の噛み合い反力を受けるスラストワッシャ４３が配置されている。
【００６７】
サイドギヤ３５，３７は左右のドライブシャフトにそれぞれスプライン連結されており、各ドライブシャフトはデフキャリヤ部１５から外部に貫通し、継ぎ手を介して左右の後輪に連結されている。
【００６８】
また、各ドライブシャフト及び継ぎ手とデフキャリヤ部１５との間には、外部へのオイル漏れを防止するオイルシール４５，４５が配置されている。
【００６９】
リングギヤ５を回転させる電動モータの駆動力は、後述するように、クラッチ装置１３によってデフケース７に伝達される。デフケース７の回転はピニオンシャフト３１からピニオンギヤ３３を介して各サイドギヤ３５，３７に配分され、さらにドライブシャフトから左右の後輪に伝達されて車両が４輪駆動状態になり、悪路の脱出性と走破性、発進性、加速性、車体の安定性などが大きく向上する。
【００７０】
また、悪路などで左右輪間に駆動抵抗差が生じると、電動モータの駆動力はピニオンギヤ３３の自転によって左右の後輪に差動配分される。
【００７１】
クラッチ装置１３は、電磁石４７（操作手段）、多板式のメインクラッチ４９及びパイロットクラッチ５１、ボールカム５３（変換手段）、リターンスプリング５５、コントローラなどから構成されている。
【００７２】
電磁石４７のコア５７はデフキャリヤ部１５に固定されており、そのリード線は外部に引き出され、車載のバッテリおよびコントローラに接続されている。
【００７３】
デフケース７は、左端部をボ−ルベアリング５９によってデフキャリヤ部１５に支承され、右端部をボ−ルベアリング５９によってコア５７（デフキャリヤ部１５）に支承されている。
【００７４】
デフケース７の右端側には、側壁部材である磁性材料のロータ６１がスプライン連結され、スナップリング６３で右方向に位置決めされている。
【００７５】
メインクラッチ４９は、ボ−ルベアリング９，９の右側で、クラッチハウジング３とデフケース７の間に配置されており、パイロットクラッチ５１はクラッチハウジング２３とカムリング６５の間に配置されている。
【００７６】
ボールカム５３はカムリング６５とプレッシャープレート６７との間に配置されている。プレッシャープレート６７はデフケース７にスプライン連結されており、下記のように、ボールカム５３のカムスラスト力を受けてメインクラッチ４９を押圧する。
【００７７】
ロータ６１とカムリング６５との間には、ボールカム５３のカム反力を受けるスラストベアリング６９が配置されている。
【００７８】
リターンスプリング５５は、プレッシャープレート６７とデフケース７との間に配置され、プレッシャープレート６７をメインクラッチ４９の押圧力と反対方向に付勢する。
【００７９】
ロータ６１は電磁石４７の磁気回路の一部を構成すると共に、ロータ６１とコア５７との間には磁気回路の一部になる所定幅のエアギャップが設けられている。また、ロータ６１はステンレス鋼（非磁性体）のリング７１により、径方向の外側と内側で磁気的に分断され、磁力の短絡を防止している。
【００８０】
プレッシャープレート６７とパイロットクラッチ５１との間には、アーマチャ７３が軸方向移動自在に配置されており、プレッシャプレート１５と接触しないようにスナップリングによって位置決めされている。
【００８１】
図１のように、クラッチ装置１３を構成する電磁石４７、メインクラッチ４９、パイロットクラッチ５１、ボールカム５３、リターンスプリング５５はデフケース７と同軸に配置されており、そのメインクラッチ４９とボ−ルベアリング９，９とは互いに軸方向に配置されている。
【００８２】
コントローラは、電磁石４７の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行い、さらに、その励磁と励磁停止とに連動して後輪駆動用電動モータをそれぞれ回転させ、回転を停止させる。
【００８３】
このように、電動モータを回転させるときは電磁石４７が励磁され、電磁石４７が励磁されると、アーマチャ７３が吸引されてパイロットクラッチ５１を押圧し締結させる。
【００８４】
パイロットクラッチ５１が締結されると、パイロットクラッチ５１によってクラッチハウジング２３（リングギヤ５側）に連結されたカムリング６５と、デフケース７側のプレッシャープレート６７とを介してボールカム５３に電動モータの駆動力が掛かり、ボールカム５３はこの駆動力を増幅しながらカムスラスト力に変換し、プレッシャープレート６７を介してメインクラッチ４９を押圧し、締結させる。
【００８５】
こうしてクラッチ装置１３が連結されると、前述のように、リングギヤ５の回転はデフケース７に伝達され、その回転は差動機構１１によって左右の後輪に配分され、車両が４輪駆動状態になる。
【００８６】
このとき、電磁石４７の励磁電流を制御すると、パイロットクラッチ５１の滑りが変化してボールカム５３のカムスラスト力が変わり、後輪側に伝達される駆動力が制御される。
【００８７】
このような駆動力の制御を、例えば、旋回時に行うと旋回性と車体の安定性とを大きく向上させることができる。
【００８８】
また、電磁石４７の励磁を停止すると、パイロットクラッチ５１が開放されてボールカム５３のカムスラスト力が消失し、リターンスプリング５５の付勢力によってプレッシャープレート６７が右方に戻り、メインクラッチ４９が開放されてクラッチ装置１３の連結が解除され、車両はエンジンの前輪駆動による２輪駆動状態になる。
【００８９】
このときコントローラは、前述のように、電動モータの回転を停止する。
【００９０】
また、コントローラは、車両を発進させるとき、電動モータを回転させると共に、クラッチ装置１３を連結して４輪駆動状態にし、エンジンと電動モータの駆動力によって車両の駆動力を強化し、発進性、加速性を向上させる。
【００９１】
また、車速が所定値（例えば、２０ｋｍ／ｈ）に達し、電動モータの駆動力が不要になると、コントローラは電動モータの回転を停止し、これと連動してクラッチ装置１３の連結を解除して２輪駆動状態にする。
【００９２】
また、コントローラは、登坂時にも車両を上記のような４輪駆動状態にし、車両の駆動力を強化することができる。
【００９３】
もし、この登坂中に、前輪が空転して車体が後退するロールバック現象が生じると、コントローラは電動モータの回転を停止させ、クラッチ装置１３の連結を解除する。
【００９４】
クラッチ装置１３の連結が解除されると、後輪は連れ回り状態になると共に、電動モータは後輪から切り離され、後輪の回転（前進走行時は正転、ロールバック時は逆転）によって無理に回されることから解放される。
【００９５】
また、上記のような発進後の所定車速とは無関係に、走行中の駆動トルクを大きくしたい場合は、電動モータを回転させてクラッチ装置１３を連結すれば、段差や窪地などの乗り越し性や、車両の加速性がさらに向上する。
【００９６】
左右のドライブシャフトがそれぞれ貫通するデフケース７のボス部７５，７７内周には螺旋状のオイル溝７９，８１が設けられている。また、デフケース７には、メインクラッチ４９と対応する部分に、矢印８３で示す開口が設けられており、クラッチハウジング２３には、パイロットクラッチ５１と対応する部分に、開口８５が設けられている。
【００９７】
オイル溜まりのオイルは、デフケース７の回転に伴ってオイル溝７９，８１から内部に流入して差動機構１１の各ギヤの噛み合い部と球面ワッシャ４１を潤滑・冷却し、さらに遠心力を受けて矢印８３の開口からメインクラッチ４９側に流出し、メインクラッチ４９、ボ−ルベアリング９，９、ボールカム５３、パイロットクラッチ５１、スラストベアリング６９などを潤滑・冷却し、開口８５から流出してオイル溜まりに戻る。
【００９８】
また、ボ−ルベアリング９，９はリングギヤ５の回転によって跳ね掛けられたオイルによっても潤滑・冷却される。
【００９９】
また、電磁石４７のコイル８７は、オイルによって冷却され特性が安定すると共に、コイル８７の熱によってオイル溜まりのオイルと周辺のパイロットクラッチ５１やボールカム５３などが加温され、暖められたオイルが循環し、上記の各構成機能を暖める。
【０１００】
こうして、リヤデフ１が構成されている。
【０１０１】
リヤデフ１は、上記のように、リングギヤ５とデフケース７との間にボ−ルベアリング９，９を配置したことにより、クラッチ装置１３の連結が解除される２輪駆動状態で、リングギヤ５とデフケース７とが直接摺動しないから、回転抵抗が極めて小さい。
【０１０２】
しかも、この実施形態では、クラッチ装置１３をリングギヤ５の内周とデフケース７の外周との間に配置し、左右のドライブシャフトをデフケース７側でのみ支持する構造としてあるので、従来例と異なって、左右のドライブシャフトをリングギヤ５側で支承する必要がなくなり、２輪駆動状態でこれらの間で摺動しないから、回転抵抗が極めて小さい。
【０１０３】
また、リングギヤ５とボ−ルベアリング９，９とデフケース７とを軸方向にラップ配置したことにより、リングギヤ５の噛み合い反力をボ−ルベアリング９，９で支持することができるので、リングギヤ５とデフケース７との間で焼き付きやカジリを防止することができる。
【０１０４】
このように、リングギヤ５とデフケース７との間で、また、２輪駆動状態ではドライブシャフトの支承部で摺動が生じることがなく、焼き付きやカジリを防止することができる。
【０１０５】
従って、焼き付きやカジリによりリングギヤ５とデフケース７がロックされることがなく、２輪駆動時における後輪の切り離し機能が保全されるから、後輪側の駆動系の連れ回りによる走行抵抗によって、燃費が低下するのを防止することができると共に、ドライブシャフト周りでも焼き付きやカジリを抑制できるので、差動機構１１の差動機能と、車両の旋回性と操舵性を向上することができる。
【０１０６】
また、このようにドライブシャフト周りで焼き付きやカジリが生じないから、従来例と異なって、ケーシング（デフキャリヤ部１５）のオイルレベルを特に高くする必要がなくなり、オイルの封入量が最小限ですむ。
【０１０７】
従って、オイルシール４５が破損した場合でも、オイルが外部に漏れ出すことがなくなり、故障モードがそれだけ有利に得ることができる。
【０１０８】
また、オイル量を低減したことによって、減速機構３とリヤデフ１はそれだけ軽量になり、低コストになる。
【０１０９】
また、リングギヤ５とデフケース７の間の回転抵抗が小さいこと、ドライブシャフト周りで摺動抵抗が生じないこと、及び、各回転部材の回転抵抗（撹拌抵抗）になるオイル量が少なくてすむことなどによって、ドラグトルクが極めて小さくなるから、燃費がさらに向上すると共に、ドラグトルクによる車両の旋回性、回頭性を向上することができる。
【０１１０】
なお、本実施形態のように、補助駆動力として電動モータを用いた４輪駆動車の場合、前述のように、焼き付きやカジリによるロックが生じないから、２輪駆動走行時、あるいは、登坂時等にロールバック現象が生じたとき、クラッチ装置１３によって電動モータを後輪から確実に切り離することが可能であり、その起電力によってバッテリ、オルタネータ、制御回路の構成素子などに大きな負荷が掛かることが防止される。
【０１１１】
従って、これらの機能が正常に保たれると共に、耐久性が大きく向上する。
【０１１２】
また、ロックが生じないから、後輪の回転によって電動モータが無理に回されることがなく、磁界側あるいは回転子側の巻線に掛かる負担と温度上昇、軸受けに掛かる負担などが軽減され、電動モータの耐久性が大きく向上する。
【０１１３】
また、ブラシタイプの電動モータでは、ブラシの耐久性も向上するから、ブラシの交換回数がそれだけ少なくてすみ、保守コストを大幅に削減することができる。
【０１１４】
また、ドラグトルクによって電動モータが機械的に回されることがなくなるから、バッテリ、オルタネータ、回路素子などの保護機能と、電動モータの耐久性とがさらに向上する。
【０１１５】
さらに本実施形態では、リヤデフ１は、クラッチ装置１３をデフケース７の外周に配置してあるため、アウターケース２０３（ボス部２１９）の外周とインナーケース２０５の内周の間に多板クラッチ２０７を配置した従来例と異なって、クラッチ装置１３の径を大きくすることができ、該クラッチ装置１３のトルク容量を大きくして、大きなトルクを伝達することができる。
【０１１６】
また、ボ−ルベアリング９，９とクラッチ装置１３を軸方向に並列に配置したことによって小径化されるから、デフキャリヤ部１５や減速機構３の第３軸１９などとの干渉が防止されて車載性が向上すると共に、車体のロードクリアランスを大きくすることができる。
【０１１７】
また、小径化によって得られる寸法的な余裕によって、クラッチ装置１３の大径化がさらに可能となり、トルク容量を大きくすることができる。
【０１１８】
また、クラッチ装置１３を大径化すれば、同一容量ではトルクが大きくなっただけ摩擦面に掛かる負担が小さくなるから、耐久性がそれだけ向上する。
【０１１９】
また、メインクラッチ４９の押圧力がボールカム５３によって増幅されるから、メインクラッチ４９を小型軽量にしても充分なクラッチ容量が得られ、後輪に充分な駆動力を伝達することができる。
【０１２０】
また、このように、メインクラッチ４９の押圧力を増幅するボールカム５３を設けたから、増幅機能を持たない同一容量のクラッチ装置を備えた構成に較べて、クラッチ装置を小さくでき、リヤデフ１をさらにコンパクトとして、車載性を向上することができる。
【０１２１】
また、電磁石４７（コイル８７）の熱によってオイルやメインクラッチ４９などが暖められるから、クラッチ装置１３の連結を解除した状態で、特に、オイルが低温のときにオイルの粘性によって発生する後輪側の引きずりトルクが軽減され、エンジン駆動力のロスがそれだけ少なくなり、燃費が向上する。
【０１２２】
また、クラッチ装置１３に多板式のメインクラッチ４９とパイロットクラッチ５１を用いたことによって、噛み合いクラッチのようなラチェット音が発生しないから静粛性が高い上に、連結時及び連結解除時のショックとショック音から解放される。
【０１２３】
また、多板式のメインクラッチ４９とパイロットクラッチ５１を用いたクラッチ装置１３は、連結時及び連結解除時に回転を同期させる必要がないから、同期機構が不要であり、リヤデフ１を、さらに軽量、コンパクト、低コストに構成することができる。
【０１２４】
なお、前述の実施形態は、エンジンを主駆動力源にし、電動モータを補助駆動力源にした４輪駆動車のデファレンシャル装置に適用した例を示したが、適用例はこれに限らず、本発明のデファレンシャル装置を、エンジンを駆動力源にした４輪駆動車の２輪駆動時に切り離される駆動輪側に用いることも可能である。
【０１２５】
そして、その場合、電動モータに関する効果以外について同様の効果を得ることができるのはもちろんである。
【０１２６】
また、本発明において、リングギヤ５とデフケース７及び軸受け９とを軸方向でほぼ完全にラップさせて配置した例を示したが、これらは互いにその一部を軸方向でラップするように配置してあっても同様の作用・効果を得ることができるのは言うまでもない。
【０１２７】
また、リングギヤ５とデフケース７との間に配置する軸受け９は、ボ−ルベアリングのような転動体による軸受けを用いた例を示したが、これに限らず、滑り軸受けでもよい。
【０１２８】
また、パイロットクラッチの操作手段は、電磁石に限らず、油圧アクチュエータのような流体圧アクチュエータや電動モータ等を用いてもよい。
【０１２９】
また、請求項３のメインクラッチやパイロットクラッチは、多板クラッチの他に、例えば、単板クラッチ、コーンクラッチなど摩擦クラッチであればどのような形式のクラッチを用いてもよい。また、これらは湿式でも乾式でもよい。
【０１３０】
また、多板クラッチや単板クラッチのクラッチ板について、実施形態注では特に明記していないが、クラッチ板としてはスティール、カーボン、ペーパーなどのいずれを用いてもよい。
【０１３１】
また、差動機構は、ベベルギヤ式の差動機構に限らず、例えば、プラネタリーギヤ式の差動機構、デフケースの収容孔に摺動自在に収容されたピニオンギヤで出力側のサイドギヤを連結した差動機構、ウォームギヤを用いた差動機構などのいずれを用いてもよい。
【０１３２】
また、本発明のデファレンシャル装置は、４輪駆動車の２輪駆動時に駆動力から前輪が切り離される場合のフロントデフにも用いることができるのはいうまでもない。
【０１３３】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、リングギヤとデフケースとが直接摺動することがなく、また、クラッチ装置の連結が解除される２輪駆動状態でドライブシャフト周りに摺動を生じないから、これらの箇所で焼き付きやカジリが発生するのを抑制することができる。
【０１３４】
また、リングギヤの噛み合い反力をリングギヤをデフケース上に支承する軸受けによって支持することができるので、リングギヤとデフケースとの間で摺動抵抗が発生することはなく、焼き付きやカジリを防止することができる。
【０１３５】
しかも、このようにリングギヤとデフケースがロックされることがないから、車輪の切り離し機能が保全され、切り離し側による走行抵抗を生じることがないので、燃費の低下が防止されると共に、ドライブシャフトでも焼き付きやカジリが生じないから、差動機構の差動機能と、車両の旋回性と操舵性が保全される。
【０１３６】
また、オイルの封入量が最小限ですみ、シールが破損した場合でも、オイルが外部に漏れ出すことがなくなって、故障モードが改善される。
【０１３７】
また、デファレンシャル装置と減速機構は、オイル量を低減しただけ軽量になり、低コストになる。
【０１３８】
また、摺動抵抗が生じない上に、撹拌抵抗になるオイル量が少ないから、ドラグトルクが極めて小さくなり、燃費がそれだけ向上すると共に、車両の旋回性、回頭性などの低下が防止される。
【０１３９】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１４１】
また、クラッチ装置と軸受けを軸方向に並列に配置したことによって径方向に小径化でき、周辺部材との干渉が防止されるので車載性が向上し、車体のロードクリアランスが大きくなる。
【０１４２】
また、径方向の小径化による寸法的な余裕によってクラッチ装置の大径化が可能になり、トルク容量をさらに大きくすることができる上に、大径にしただけ摩擦面の負担が小さくなり、耐久性を向上することができる。
【０１４３】
請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１４４】
また、メインクラッチの押圧力を増幅する変換手段によって、充分なクラッチ容量が得られると共に、増幅機能を持たない構成に較べて、さらにコンパクトになり、車載性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の断面図である。
【図２】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１  リヤデフ（デファレンシャル装置）
３  減速機構
５  リングギヤ
７  デフケース
９  ボ−ルベアリング（軸受け）
１１  差動機構
１３  クラッチ装置
２１  減速機構３の減速ギヤ
４７  電磁石（操作手段）
４９  メインクラッチ
５１  パイロットクラッチ
５３  ボールカム（変換手段）
【図１】
0004673959.tif 000002
【図２】
0004673959.tif 000003