(57)【要約】【課題】  回転部材間の差動回転に応じて生じる作動オイルの圧力で動作する加圧ピストンシリンダ部の制御レスポンスの向上を簡単な構造で行うことを可能とする。【解決手段】  トルク伝達を行う回転側の回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７と、回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７間の差動回転に応じてオイルの圧力を生じさせるポンプ部２３と、回転側に設けられ作動オイルの圧力に応じて動作する加圧ピストンシリンダ部２４と、加圧ピストンシリンダ部２４に応じて動作するクラッチ部２１とを備え、回転側に、コントロールバルブ２７を設け、コントロールバルブ２７の制御により加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力を制御することを特徴とする。【選択図】  図２
2005297649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク伝達を行う回転側の第１，第２回転部材と、
前記第１，第２回転部材間の差動回転に応じて作動流体の圧力を生じさせるポンプ部と、
前記回転側に設けられ作動流体の圧力に応じて動作する流体アクチュエータと、
前記流体アクチュエータに応じて動作する動作部とを備え、
前記回転側に、コントロールバルブを設け、
前記コントロールバルブの制御により前記流体アクチュエータの動作圧力を制御することを特徴とする動作制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の動作制御装置であって、
前記コントロールバルブは、前記第１，第２回転部材の何れか一方に設けられたことを特徴とする動作制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動作制御装置であって、
前記流体アクチュエータと前記コントロールバルブとを前記回転側に設けた流路により直通接続したことを特徴とする動作制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の動作制御装置であって、
前記コントロールバルブは、前記流体アクチュエータに連通する圧力調整開口を備え、
前記圧力調整開口の面積の変更により前記流体アクチュエータの動作圧力を制御することを特徴とする動作制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の動作制御装置であって、
前記圧力調整開口は、前記流体アクチュエータに連通する複数の開口部で形成されると共に、前記回転側に回転軸心に沿った方向に移動可能な可動部材を備え、
前記可動部材は、前記開口部を選択的に開閉して前記面積を変更することを特徴とする動作制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の動作制御装置であって、
前記コントロールバルブは、前記回転側に前記圧力調整開口の面積を変更可能なスプールバルブ及び回転軸心に沿った方向に移動可能な可動部材を備え、
前記可動部材の移動により前記スプールバルブを調節することを特徴とする動作制御装置。
【請求項７】
請求項４記載の動作制御装置であって、
前記圧力調整開口の開口面積を調節する可動部材を備え、
前記可動部材の移動を制御する移動制御手段を設けたことを特徴とする動作制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の動作制御装置であって、
前記移動制御手段は、手動又はアクチュエータにより前記可動部材の移動を制御することを特徴とする動作制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の動作制御装置であって、
前記移動制御手段は、前記回転側に設けられて該回転側の入力回転による遠心力により移動するボール及び該ボールの移動により回転軸芯に沿った方向に移動力を受け前記可動部材の移動を行わせるカム部と前記移動を戻す付勢手段とよりなることを特徴とする動作制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載の動作制御装置であって、
前記ポンプ部は、前記第１，第２回転部材の一方側に形成された周回状の凹凸部及び同他方側に支持されて前記凹凸部に接し該凹凸部との相対回転により往復動作して作動流体の圧送を行う往復体を備え、
前記流体アクチュエータは、前記第１，第２回転部材の他方側に支持されて該他方側との間に圧力室を形成する加圧ピストンを備え、
前記ポンプ部が圧送する作動流体を前記圧力室に供給することを特徴とする動作制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載の動作制御装置であって、
前記動作部は、第１，第２回転部材間のトルク伝達状態を変化させるクラッチ部、又は変速ギヤの変速状態を切り替える切替機構部、又は継続的に変速状態を変化させることが可能な無段変速装置の変速状態を切り替える切替機構部であることを特徴とする動作制御装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の動作制御装置であって、
前記クラッチ部は、四輪駆動車の二輪駆動状態と四輪駆動状態とのトルク伝達状態を制御することを特徴とする動作制御装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載の動作制御装置であって、
前記クラッチ部は、四輪駆動車の被駆動側のデファレンシャル装置への入力側、又はトランスファの出力側に設けられたことを特徴とする動作制御装置。
【請求項１４】
請求項１１又は１２記載の動作制御装置であって、
前記クラッチ部は、四輪駆動車のデファレンシャル装置に設けられ左右アクスルシャフトへのトルク伝達状態を変化させることを特徴とする動作制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のトルク伝達状態等を変化させる動作制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の動作制御装置の一例として、例えば図７の断面図で示すトルク伝達装置がある。
【０００３】
図７のように、トルク伝達装置３０１は、回転軸３０３、３０５間に摩擦クラッチ３０７と油圧ポンプ３０９とを備えている。回転軸１０側には、ドラム３１１が固定され、該ドラム３１１にピストン３１３が支持されている。ドラム３１１とピストン３１３との間には、ピストン室３１５が設けられている。
【０００４】
前記回転軸３０３，３０５が差動回転すると油圧ポンプ３０９が働き、オイル溜部３１７からオイルを吸い込み、ピストン室３１５へ圧送する。このオイルの圧送によりピストン３１３が移動し、摩擦クラッチ３０７が締結される。
【０００５】
従って、摩擦クラッチ３０７を、回転軸３０３、３０５間の差動回転に応じて締結することができる。
【０００６】
しかし、上記構造では流体アクチュエータであるピストン３１３及びピストン室３１５が、回転軸３０５に設けられているため、圧力制御回路により自在な制御を行うことが困難になるという問題があった。すなわち、圧力制御回路により自在な制御を行う場合、圧力制御のためのコントロールバルブや電気制御用のコントローラは固定側に設けられるため、回転側のピストン室３１５の圧力調整に困難を伴なうか、固定側と回転側との間でのオイル流通のための構造が複雑になる恐れがある。このため、制御機能の低下をきたし、制御レスポンスの向上が困難であるという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−３０１１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題は、回転側の流体アクチュエータの制御レスポンスの向上が困難であり、構造が複雑になる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転部材間の差動回転に応じて生じる作動流体の圧力で動作する流体アクチュエータの制御レスポンスの向上を簡単な構造で行うために、回転側にコントロールバルブを設け、該コントロールバルブの制御により流体アクチュエータの動作圧力を制御することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の動作制御装置は、回転側に、コントロールバルブを設け、前記コントロールバルブの制御により前記流体アクチュエータの動作圧力を制御するため、コントロールバルブと流体アクチュエータとの間の作動流体の流通を回転側で行うことができ、簡単な構造で制御機能の低下を抑制し、制御レスポンスを向上させることができる。
【００１１】
前記コントロールバルブが、前記第１，第２回転部材の何れか一方に設けられた場合は、前記回転側に設けられた流体アクチュエータの制御機能の低下を、簡単な構造で確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００１２】
前記流体アクチュエータと前記コントロールバルブとを前記回転側に設けた流路により直通接続した場合は、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００１３】
前記コントロールバルブが、前記流体アクチュエータに連通する圧力調整開口を備え、前記圧力調整開口の面積の変更により前記流体アクチュエータの動作圧力を制御する場合は、圧力調整開口の面積を変更する簡単な構造で制御機能の低下を確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００１４】
前記圧力調整開口が、前記流体アクチュエータに連通する複数の開口部で形成されると共に、前記回転側に回転軸心に沿った方向に移動可能な可動部材を備え、前記可動部材が、前記開口部を選択的に開閉して前記面積を変更する場合は、可動部材の移動により前記面積を変更する簡単な構造で制御機能の低下を確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００１５】
前記コントロールバルブが、前記回転側に前記圧力調整開口の面積を変更可能なスプールバルブ及び回転軸心に沿った方向に移動可能な可動部材を備え、前記可動部材の移動により前記スプールバルブを調節する場合は、可動部材の移動によりスプールバルブを介して圧力調整開口の面積を変更する簡単な構造で制御機能の低下を確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００１６】
前記圧力調整開口の開口面積を調節する可動部材を備え、可動部材の移動を制御する移動制御手段を設けた場合は、可動部材の移動を確実に行わせることができる。
【００１７】
前記移動制御手段が、手動又はアクチュエータにより前記可動部材の移動を制御する場合は、可動部材の移動を確実に行わせることができる。
【００１８】
前記移動制御手段が、前記回転側に設けられて該回転側の入力回転による遠心力により移動するボール及び該ボールの移動により回転軸芯に沿った方向に移動力を受け前記可動部材の移動を行わせるカム部と前記移動を戻す付勢手段とよりなる場合は、特別な駆動源を用いずに可動部材の移動を入力回転に応じて確実に行わせることができる。
【００１９】
前記ポンプ部が、前記第１，第２回転部材の一方側に形成された周回状の凹凸部及び同他方側に支持されて前記凹凸部に接し該凹凸部との相対回転により往復動作して作動流体の圧送を行う往復体を備え、前記流体アクチュエータが、前記第１，第２回転部材の他方側に支持されて該他方側との間に圧力室を形成する加圧ピストンを備え、前記ポンプ部が圧送する作動流体を前記圧力室に供給する場合は、ポンプ部が吐出する作動流体を流体アクチュエータへ導き、ポンプ部の圧力を効率よく作用させることができる。
【００２０】
前記動作部が、一対の回転部材間のトルク伝達状態を変化させるクラッチ部である場合は、一対の回転部材間の差動回転に応じてトルク伝達状態を変化させることができると共に、クラッチ部の外部制御も簡単な構造により容易に行うことができる。
【００２１】
前記動作部が、変速ギヤの変速状態を切り替える切替機構部又は金属ベルトを用いた無段変速装置の変速状態を切り替える切替機構部である場合は、一対の回転部材間の差動回転に応じて切替機構部を変化させることができると共に、切替機構部の外部制御も簡単な構造により容易に行うことができる。
【００２２】
前記クラッチ部が、四輪駆動車の二輪駆動状態と四輪駆動状態とに渡ってトルク伝達状態を制御する場合は、入力回転に応じて二輪駆動状態と四輪駆動状態とに渡る駆動状態を確実に制御することができる。
【００２３】
前記クラッチ部が、四輪駆動車の被駆動側となるデファレンシャル装置への入力側又はトランスファの出力側に設けられた場合は、入力回転に応じて後輪側への伝達トルクを制御し、二輪駆動状態と四輪駆動状態とに渡る駆動状態を確実に制御することができる。
【００２４】
前記クラッチ部が、四輪駆動車のデファレンシャル装置に設けられ左右アクスルシャフトへのトルク伝達状態を変化させる場合は、左右差動回転に応じて左右輪側への伝達トルクを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
機能低下を抑制しながら動作特性を変化させるという目的を、簡単な構造で実現した。
【実施例１】
【００２６】
図１、図２は本発明の実施例１に係り、図１は動作制御装置の一例であるトルク伝達装置の配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図、図２はトルク伝達装置の取付状態を示す縦断面図である。
【００２７】
図１のように、トルク伝達装置１は、横置きフロントエンジンフロントドライブベース（ＦＦベース）のパートタイム四輪駆動車（オンデマンド式の四輪駆動車とも称する。）のリヤデファレンシャル装置３とプロペラシャフト５との間に配置されている。前記トルク伝達装置１は、キャリアカバー７内に配置されている。キャリアカバー７は、キャリア本体であるデフキャリア９と共にキャリアを構成し、該デフキャリア９にボルト等によって着脱自在に取り付けられている。リヤデファレンシャル装置３は、常時駆動力が伝達される後述するフロントデファレンシャル装置に対して被駆動側のデファレンシャル装置である
前記トルク伝達装置１は、一端側の回転軸１１が前記キャリアカバー７の一端支持部１３から突出し、等速ジョイント１５に結合されると共に、他端側のドライブピニオンシャフト１７がリヤデファレンシャル装置３に連動連結されている。本実施例において、回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７は、トルク伝達装置１の一対の第１，第２回転部材を構成している。前記ドライブピニオンシャフト１７は、ドライブピニオンギヤ１９を備えている。
【００２８】
前記トルク伝達装置１は、前記回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７の他に、動作部であるクラッチ部２１とポンプ部２３と流体アクチュエータである加圧ピストンシリンダ部２４とを備え、第１，第２回転部材の回転側である回転軸１１にコントロールバルブ２７を設けている。
【００２９】
前記クラッチ部２１は、前記加圧ピストンシリンダ部２４に応じて締結され、回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７間のトルク伝達状態を変化させる。
【００３０】
前記ポンプ部２３は、前記第１回転部材である回転軸１１及び第２回転部材であるドライブピニオンシャフト１７間の差動回転に応じて作動オイルの圧力を生じさせる。ポンプ部２３の吸込口側は、オイル溜部２５側に連通され、回転軸１１の入力回転に応じて前記オイル溜部２５から作動オイルを吸い込む。前記ポンプ部２３の吐出口側は、加圧ピストンシリンダ部２４側に接続されている。
【００３１】
前記コントロールバルブ２７は、前記加圧ピストンシリンダ部２４と前記オイル溜部２５との連通度合いを調節する。従って、コントロールバルブ２７は、ポンプ部２３から吐出される作動オイルの一部又は全てをオイル溜部２５側へ戻すことで前記加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力を調節する。
【００３２】
前記コントロールバルブ２７の制御は、移動制御手段としての電磁アクチュエータ３１によって行われる。電磁アクチュエータ３１としては、ソレノイド等が用いられ、マイクロコンピュータ等によって構成されたコントローラにより電気的に制御される。コントローラは、各種センサからの検出信号を入力する。コントローラは、各種センサからの信号により車輌の走行条件に応じてコントロールバルブ２７を制御することができる。各種センサとしては、車速センサ、操舵角センサ、前後輪回転数センサ、油温センサ等がある。
【００３３】
前記リヤデファレンシャル装置３は、前記デフキャリア９に回転自在に支持されている。リヤデファレンシャル装置３のリングギヤ３５は、前記ドライブピニオンギヤ１９に噛み合っている。リヤデファレンシャル装置３は、左右のアクスルシャフト３７，３９を介して左右の後輪４１，４３に連動連結されている。
【００３４】
前記回転軸１１は、前記等速ジョイント１５、プロペラシャフト５、等速ジョイント４５を介して、トランスファ４６の出力軸４７に連動連結されている。出力軸４７には、トランスファ４６内において傘歯車４９が設けられている。傘歯車４９は，傘歯車５１、伝動軸５３、平歯車５５，５７に連動構成され、平歯車５７はフロントデファレンシャル装置５９のデフケース６１に連動構成されている。
【００３５】
前記フロントデファレンシャル装置５９のリングギヤ６３には、内燃機関としてのエンジン６５の出力がトランスミッション６７を介して入力されるようになっている。前記フロントデファレンシャル装置５９は、左右のアクスルシャフト６９，７１を介して、左右の前輪７３，７５に連動連結されている。
【００３６】
従って、エンジン６５の出力トルクはトランスミッション６７からフロントデファレンシャル装置５９のリングギヤ６３に伝達され、フロントデファレンシャル装置５９から左右のアクスルシャフト６９，７１を介して、左右の前輪７３，７５に伝達される。また、フロントデファレンシャル装置５９のデフケース６１からトランスファ４６の平歯車５７，５５、伝導軸５３、傘歯車５１，４９、出力軸４７を介して、プロペラシャフト５へトルク伝達が行われる。プロペラシャフトからは、トルク伝達装置１の回転軸１１にトルク伝達が行われる。
【００３７】
前記トルク伝達装置１では、回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７間の差動回転によりポンプ部２３が働き、オイル溜部２５から加圧ピストンシリンダ部２４へ作動オイルが圧送される。コントロールバルブ２７は、ポンプ部２３が吐出する作動オイルに対しオイル溜部２５へ戻す量を調節して加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力を調節する。
【００３８】
前記クラッチ部２１は、加圧ピストンシリンダ部２４の動作により締結されトルク伝達状態に制御されると回転軸１１からドライブピニオンシャフト１７、左右後輪４１，４３へとトルクを伝達する。従って、左右の前輪７３，７５、左右の後輪４１，４３によって四輪駆動状態で走行することができる。
【００３９】
前記加圧ピストンシリンダ部２４への作動オイルの圧送が無いとクラッチ部２１が締結されずトルク伝達装置１がトルク遮断状態となる。このとき、前記回転軸１１からドライブピニオンシャフト１７へのトルク伝達は遮断され、左右の後輪４１，４３へトルクは伝達されない。従って、左右の前輪７３，７５へのトルク伝達によって二輪駆動状態での走行を行うことができる。
【００４０】
図２のように、前記トルク伝達装置１のクラッチ部２１は、クラッチ外筒７７とクラッチハブ７９とを備えている。クラッチ外筒７７は、その内周側に縦壁部８１を一体に備えている。縦壁部８１の中間部には、連係支持部８２が周回状に設けられている。縦壁部８１の内周縁には、内周ボス部８３が一体に設けられている。内周ボス部８３は、ドライブピニオンシャフト１７の端部にスプライン係合している。このスプライン係合によりクラッチ外筒７７は、ドライブピニオンシャフト１７に対し回転方向に係合し、回転軸芯に沿ったドライブピニオンシャフト１７方向（図中右方向）へ移動可能となっている。前記スプライン係合部には、スムーズな移動を行わせるために、スプライン自体又はスプラインと内周ボス部８３との間にボールスプラインを用いたり、弾性部材や低摩擦部材を介する構成にすることもできる。
【００４１】
前記クラッチハブ７９は、前記回転軸１１の一端に一体に設けられている。クラッチハブ７９の先端は、前記クラッチ外筒７７の連係支持部８２にニードルベアリング８４を介して相対回転自在に連れ持ち支持されている。この連れ持ち支持により、クラッチ外筒７７及びクラッチハブ７９間の確実な支持を行うことができ、がたつき無く、振動発生等を抑制することができる。
【００４２】
前記クラッチ外筒７７及びクラッチハブ７９間には、摩擦多板クラッチ８７が設けられている。摩擦多板クラッチ８７は、アウタープレートが前記クラッチ外筒７７にスプライン係合しインナープレートが前記クラッチハブ７９にスプライン係合している。従って、摩擦多板クラッチ８７の摩擦係合により、クラッチ外筒７７及びクラッチハブ７９間のトルク伝達を行うことができる。
【００４３】
前記クラッチ外筒７７及びクラッチハブ７９間の一端部には、受圧プレート８６が対向配置され、同他端部には押圧プレート８９が対向配置されている。図３の要部拡大断面図をも参照すると、前記受圧プレート８６は、前記クラッチハブ７９の段部９４に嵌合固定され、回転軸芯に沿った方向で位置決められている。前記押圧プレート８９は、外周のスプライン８８が前記クラッチ外筒７７内周のインナースプライン９０にスプライン係合している。クラッチ外筒７７には、スナップリング９２が取り付けられ、押圧プレート８９を位置決めている。押圧プレート８９は、スナップリング９２によりクラッチ外筒７７と共に回転軸芯に沿った方向へ移動可能となっている。
【００４４】
前記押圧プレート８９の内周縁に、カム筒９１が一体に設けられている。カム筒９１の内周面には、周回状の凹凸部としてポンプ部２３のポンプカム９３が設けられている。従って、第１，第２回転部材の一方であるドライブピニオンシャフト１７側にポンプカム９３が周回状に形成された構成となっている。ポンプカム９３の回転軸芯に沿った方向に長さを有するプロフィールとなっている。このポンプカム９３のプロフィールにより前記クラッチ外筒７７と共に移動する押圧プレート８９側の移動をポンプピストン９５に対して許容する。
【００４５】
前記ポンプ部２３は、前記ポンプカム９３の他に往復体であるポンプピストン９５を備えている。ポンプピストン９５は、第１，第２回転部材の他方側である回転軸１１側に支持されている。ポンプピストン９５は前記ポンプカム９３に接しポンプカム９３との相対回転により前記回転軸１１の回転半径方向に往復動作して作動流体である作動オイルの圧力を生じさせる。
【００４６】
具体的には、前記回転軸１１に、前記クラッチハブ７９の基部側で支持壁９７が一体に設けられている。支持壁９７には、回転半径方向に沿ったポンプシリンダ９９が貫通して設けられている。ポンプシリンダ９９は、支持壁９７に周方向所定間隔で複数設けられ、各ポンプシリンダ９９に吸入口１０１が設けられている。吸入口１０１は、キャリアハウジング７内の吸入予備室１０２に開口している。
【００４７】
前記各ポンプシリンダ９９にそれぞれ前記ポンプピストン９５が往復動可能に支持されている。前記ポンプシリンダ９９内には、ポンプスプリング１０３が設けられている。ポンプスプリング１０３は、ポンプシリンダ９９内のばね受け１０５とポンプピストン９５との間に介設されている。ポンプスプリング９９の付勢力によりポンプピストン９５の先端が前記ポンプカム９３に当接している。前記ばね受け１０５は、スナップリング１０７によって位置決められている。
【００４８】
前記ポンプシリンダ９９の端部には吐出口１０９が設けられている。吐出口１０９には、ポンプバルブ１１１が設けられている。ポンプバルブ１１１は、ポンプピストン９５の往復動により発生する吐出圧により外周部の一部が回転半径方向の内側へ撓むことにより開く。
【００４９】
前記ポンプ部２３の内周側には、第１，第２回転部材の他方側である回転軸１１に流路１１３が設けられている。流路１１３は、前記ポンプ部２３が回転半径方向の内側へ吐出した作動オイルを前記コントロールバルブ２７へ導く。流路１１３は、空洞部１１５と軸穴１１６とからなっている。空洞部１１５は、回転軸１１の端部でポンプ部２３の内周側に設けられ、前記吐出口１０９に連通している。軸穴１１６は、回転軸１１の軸芯部に設けられ、空洞部１１５をコントロールバルブ２７へ連通させる。
【００５０】
前記吸入予備室１０２は、前記回転軸１１とキャリアカバー７の中間壁１１７との間に形成されている。すなわち、前記中間壁１１７に筒部１１９が設けられている。前記回転軸１１の支持壁９７には、前記吸入口１０１よりも外周側でシール支持部１２１が周回状に形成されている。前記中間壁１１７の内周とシール支持部１２１との間にオイルシール１２３が介設されている。前記筒部１１９の先端内周にシール支持金具１２５が取り付けられている。シール支持金具１２５と前記回転軸１１との間にオイルシール１２６が介設されている。前記筒部１１９には、下部側に吸入チューブ１２７が設けられている。吸入チューブ１２７は、上端が前記吸入予備室１０２内に臨み、下端は、キャリアカバー７内のオイル溜部２５の最低部１２２側に臨んでいる。オイル溜部２５内には、その容積の６０〜７０％の充填率で作動オイルが封入されている。但し、作動オイルの充填率は任意である。キャリアカバー７内には、クラッチ部２３側の空間内にも潤滑用としてトランスミッションオイルが封入されている。
【００５１】
前記加圧ピストンシリンダ部２４は、加圧シリンダ１２８と加圧ピストン１２９とからなっている。加圧シリンダ１２８は、クラッチハブ７９の内周面側に周回状に形成されている。加圧ピストン１２９は、前記加圧シリンダ１２８に嵌合して配置されている。加圧ピストン１２９には、シール１３０が設けられ、加圧シリンダ１２８に密接している。加圧ピストン１２９及び加圧シリンダ１２８間に圧力室１３１が形成されている。圧力室１３１は、前記流路１１３に連通している。従って、流体アクチュエータである前記加圧ピストンシリンダ部２４と前記コントロールバルブ２７とを前記回転側に設けた流路１１３により直通接続した構成となっている。
【００５２】
前記加圧ピストン１２９には、凸部１３３が設けられている。凸部１３３は、前記ポンプ部２３内周側の空洞部１１５内に隙間を持って入り込んでいる。この凸部１３３により、前記圧力室１３１の容積を小さくし、加圧ピストン１２９が前記ポンプ部２３の吐出圧にレスポンス良く動作するようになっている。前記加圧ピストン１２９と前記クラッチ外筒７７の連係支持部８２との間には、スラストベアリング１３５が介設されている。スラストベアリング１３５により、加圧ピストン１２９はクラッチ外筒７７側から摩擦力を受けることが少なくなり、クラッチハブ７９との回転差を抑制し、供回りを可能としている。
【００５３】
前記コントロールバルブ２７は、圧力調整開口１３７を備え、圧力調整開口１３７の面積の調節により前記加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力を調節する。圧力調整開口１３７は、複数、本実施例では３個の開口部１３９，１４１，１４３で形成されている。開口部１３９は相対的に大きく形成され、開口部１４１，１４３は相対的に小さく形成されている。開口部１３９，１４１，１４３は、回転軸１１の回転軸芯に沿った方向に連接され、且つ周方向にそれぞれ所定間隔で複数設けられている。開口部１３９，１４１，１４３は、半径方向穴１４５，１４７，１４９により前記軸穴１１６に連通している。
【００５４】
前記コントロールバルブ２７は、可動部材１５１を備えている。可動部材１５１は、開口部１３９，１４１，１４３に対応する外周位置で回転軸１１に嵌合し、回転側である回転軸１１の回転軸芯に沿った方向に移動可能となっている。可動部材１５１の移動（図２においては左から右方向への移動）により、開口部１３９，開口部１４１，開口部１４３が、この順に選択的に開かれ、圧力調整開口１３７の面積を調節する。開口部１３９，１４１，１４３は、この順に開くことで、始めに大きな開口部１３９により作動オイルをオイル溜部２５に戻し、その後小さめの開口部１４１，１４３を順次開くことでオイル溜部２５に戻す作動オイルの量を微調節できるようにしている。各開口部１３９，１４１，１４３は、可動部材１５１の移動と共にそれぞれの中間状態の開度に調節することも可能である。
【００５５】
前記可動部材１５１には、外周面に係合溝１５３が周回状に形成されている。係合溝１５３には、フォーク１５５が係合している。フォーク１５５は、操作ロッド１５７に支持されている。操作ロッド１５７は、一端が前記キャリアカバー７の中間壁１１７に設けられた支持孔１５９に可動支持され、他端側がキャリアカバー７に設けられた支持孔１６１を貫通して前記電磁アクチュエータ３１に連動構成されている。従って、運転席のボタン操作などによりコントローラを介して電磁アクチュエータ３１が駆動されると、操作ロッド１５７が軸方向に移動操作される。この移動操作によりフォーク１５５を介して可動部材１５１が連動する。このため、フォーク１５５及び操作ロッド１５７は、前記電磁アクチュエータ３１と共に移動制御手段を構成し、可動部材１５１の移動を制御する。また、可動部材１５１は、アクチュエータである電磁アクチュエータ３１により移動を任意に制御できる構成となっている。但し、可動部材１５１は、アクチュエータを用いることなく、運転席のレバー操作などにより手動で移動制御することも可能である。
【００５６】
前記回転軸１１は、前記キャリアカバー７の支持部１３にボールベアリング１６３によって回転自在に支持されている。回転軸１１の外端部には、結合フランジ１６５がスプライン係合している。結合フランジ１６５は、ナット１６７によって回転軸１１に締結され、抜け止めが行われている。結合フランジ１６５とキャリアカバー７との間に、シール１６９が設けられている。結合フランジ１６５は、前記等速ジョイント１５に結合される。
【００５７】
前記ドライブピニオンシャフト１７は、一対のテーパーローラを有するユニットベアリング１７１によってデフキャリア９の軸受ハウジング１７３に回転自在に支持されている。ユニットベアリング１７１は、ドライブピニオンシャフト１７に螺合するナット１７５で締結されている。この締結によって、ユニットベアリング１７１にプリロード（予圧）が付与されている。
【００５８】
次に作用を説明する。
【００５９】
通常走行時、前記回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７間に差動回転がないと、ポンプ部２３のポンプピストン９５側とポンプカム９３側とは一体的に回転するため、ポンプ部２３は働かず、作動オイルの圧力は発生しない。従って、自動車は前記のように前輪７３，７５による二輪駆動状態で走行することができる。
【００６０】
悪路走行等において、前輪７３，７５がスリップ等するとエンジン６５からフロントデファレンシャル装置５９、トランスファ４６、プロペラシャフト５、回転軸１１へと伝達されるトルクにより回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７間で差動回転が生じる。この差動回転により回転軸１１側のポンプピストン９５とドライブピニオンシャフト１７側のポンプカム９３とが相対回転する。この相対回転によりポンプピストン９５がポンプカム９３の山部と谷部との間で往復動作する。この往復動作によって、ポンプ部２３が吸入予備室１０２内の作動オイルを吸い込む。吸入予備室１０２内へは、ポンプ部２３の作動時に吸入チューブ１２７からオイル溜部２５内の作動オイルが導入される。従って、ポンプ部２３による作動オイルの吸入を確実に行わせることができる。
【００６１】
前記ポンプ部２３に吸い込まれた作動オイルは、前記ポンプシリンダ９９内の圧力によりポンプバルブ１１１が開かれることで吐出口１０９から空洞部１１５内へ吐出される。
【００６２】
前記空洞部１１５内へ吐出された作動オイルの圧力は、加圧ピストンシリンダ部２４の圧力室１３１に至ると共に、軸穴１１６、半径方向穴１４５，１４７，１４９を通って開口部１３９，１４１，１４３に至る。
【００６３】
前記可動部材１５１が移動せず、開口部１３９，１４１，１４３が全て閉じられている状態では、前記吐出された作動オイルの圧力が全て加圧ピストン１２９に作用する。この動作圧力により、加圧ピストン１２５が移動し、クラッチ外筒７７の連係支持部８２がスラストベアリング１３５を介して押圧力を受ける。この押圧力によってクラッチ外筒７７全体がドライブピニオンシャフト１７に対し回転軸芯に沿った方向でドライブピニオンシャフト１７側へ移動する。この移動は、クラッチ外筒７７とドライブピニオンシャフト１７との間のスプライン係合により許容される。
【００６４】
前記クラッチ外筒７７の移動により押圧プレート８９がスナップリング９２から力を受け、クラッチ外筒７７と共に同方向へ移動する。この押圧プレート８９の移動により、摩擦多板クラッチ８７が押圧プレート８９と受圧プレート８６との間で締結される。
【００６５】
前記摩擦多板クラッチ８７の差動回転に応じた締結によって、回転軸１１に伝達されたトルクは、クラッチハブ７９から摩擦多板クラッチ８７を介してクラッチ外筒７７に伝達される。クラッチ外筒７７からは、ドライブピニオンシャフト１７へトルク伝達が行われる。
【００６６】
従って、前記のように、前輪７３，７５、後輪４１，４３による四輪駆動状態となり、後輪４１，４３へトルク伝達を行うことにより前輪７３，７５がスリップ状態になる悪路走行等での走破性を向上することができる。
【００６７】
前記コントローラの制御による電磁アクチュエータ３１の駆動により、操作ロッド１５７，フォーク１５５を介して可動部材１５１が移動制御される。この制御により開口部１３９，１４１，１４３が順次開かれると、圧力調整開口１３７の面積が調節され、軸穴１１６側からオイル溜部２５内へ戻される作動オイル量が調節される。この調節により圧力室１３１へ供給される作動オイルの圧力が調節される。開口部１３９のみが開かれている状態から開口部１３９及び開口部１４１が開かれ、さらには開口部１４３まで開かれる状態へと移行するに応じて圧力室１３１の圧力は下がり、全ての開口部１３９，１４１，１４３が開かれると圧力室１３１に圧力はほとんど作用しなくなる。本実施例では、前記可動部材１５１の移動制御は、車速等の走行状態等に応じて行なわれる。
【００６８】
こうして、高速旋回走行時は、電磁アクチュエータ３１が制御されてポンプ部２３からの作動オイルがオイル溜部２５へより多く戻され、圧力室１３１の圧力が減少し、摩擦多板クラッチ８７の締結力が小さくなるか、殆ど零となる。従って、回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７間に差動回転があっても回転軸１１からドライブピニオンシャフト１７へのトルク伝達は僅かであるか或いは行われず、ほぼ前輪７３，７５での二輪駆動走行となり、安定した高速旋回走行を行うことができる。
【００６９】
低速走行と高速走行との中間速においても、前記電磁アクチュエータ３１による可動部材１５１の移動制御により、走行状態に応じた的確な四輪駆動を行わせることができる。
【００７０】
低速時、前記のように摩擦多板クラッチ８７が締結されているときでも、前輪７３，７５がスリップせずに旋回走行を行っているときには、車速センサと操舵角センサとの信号により可動部材１５１を移動制御して圧力室１３１の圧力をオイル溜部２５側へ逃がし、摩擦多板クラッチ８７の締結を解除する。この摩擦多板クラッチ８７の締結解除によって、いわゆるタイトコーナーブレーキング現象を解消し、低速旋回走行を円滑に行わせることができる。
【００７１】
また、コントローラは、キャリアカバー７内の作動オイルの油温を検出する油温センサの信号により、その油温に応じて電磁アクチュエータ３１を制御し、可動部材１５１の移動により圧力調整開口１３７の面積を調節し、圧力室１３１への圧送状態を変更することができる。この調節によって、油温に応じた作動オイルの圧送を行い、回転軸１１の回転速度に応じた摩擦多板クラッチ８７の締結制御をより確実に行うことができる。
【００７２】
以上、本発明の実施例１では、前記回転軸１１に、コントロールバルブ２７を設け、コントロールバルブ２７の制御により加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力を制御するため、コントロールバルブ２７と加圧ピストンシリンダ部２４との間の作動オイルの流通を回転側で行うことができ、簡単な構造で制御機能の低下を抑制し、制御レスポンスを向上させることができる。
【００７３】
前記コントロールバルブ２７を、前記回転軸１１に設けたので、前記回転軸１１及びドライブピニオンシャフト１７の回転側に設けられた加圧ピストンシリンダ部２４の制御機能の低下を簡単な構造で確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００７４】
前記加圧ピストンシリンダ部２４と前記コントロールバルブ２７とを前記回転側に設けた流路１１３により直通接続したため、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００７５】
前記コントロールバルブ２７が、前記加圧ピストンシリンダ部２４に連通する圧力調整開口１３７を備え、圧力調整開口１３７の面積の変更により前記加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力を制御するため、圧力調整開口１３７の面積を変更する簡単な構造で制御機能の低下を確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００７６】
前記コントロールバルブ２７は、前記加圧ピストンシリンダ部２４に連通した複数の開口部１３９，１４１，１４３で形成されると共に、前記回転側に回転軸心に沿った方向に移動可能な可動部材１５１を備え、前記可動部材１５１は、前記開口部１３９，１４１，１４３を選択的に開閉して開口面積を変更するため、可動部材１５１の移動により面積を変更する簡単な構造で制御機能の低下を確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００７７】
なお、開口部は、複数設けずに一つでも良い。この場合には、可動部材の移動により開口部の開口面積を調節することで圧力制御が可能になる。
【実施例２】
【００７８】
図４は、本発明の実施例２に係るコントロールバルブ及びその周辺を示す拡大断面図である。なお、実施例１と対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付し、四輪駆動車の全体構成は図１を、トルク伝達装置の全体構成は図２，図３を参照して説明する。
【００７９】
本実施例は、可動部材１５１Ａの移動を制御する移動制御手段を変更した。移動制御手段は、ボール１７７及びカム部１７９と付勢手段としてのコイルスプリング１８１とを備えている。
【００８０】
前記ボール１７７は、スチール等によって形成され、回転軸１１Ａの回転による遠心力によって回転半径方向へ移動する。前記カム部１７９は、ボール１７７の移動により回転軸芯に沿った方向に移動力を受け前記可動部材１５１Ａの移動を行わせるものであり、受部１８３と可動部１８５とからなっている。受部１８３及び可動部１８５は共にスチールなどの板材によって周回状に形成され、外周部は相互に漸次近接するように形成され、対向面がカム面１８７，１８９として形成されている。受部１８３は、回転軸１１に嵌合固定されている。受部１８３は、回転軸１１Ａに取り付けられたストッパ１９１に係合して位置決められている。可動部１８５は、前記可動部材１５１Ａの一端面に当接している。前記コイルスプリング１８１は、回転軸１１Ａに取り付けられたストッパ１９３と可動部材１５１Ａの他端面との間に介設されている。
【００８１】
自動車が低速走行をしているときには、回転軸１１Ａへの入力回転は低く、図４のようにボール１７７が半径方向内側に位置し、可動部材１５１Ａは、開口部１３９，１４１，１４３の全てを閉じる。
【００８２】
従って、回転軸１１Ａへの入力回転によりドライブピニオンシャフト１７との間に差動回転を生じると、前記のように高い圧力で摩擦多板クラッチ８７が締結される。
【００８３】
車速が上昇して回転軸１１Ａへの入力回転の速度が速くなると、回転軸１１Ａの回転速度に応じてボール１７７に作用する遠心力が次第に増大する。この遠心力によって、ボール１７７は半径方向外側へ移動し、カム面１８７，１８９に対する当接力を増大する。カム面１８７，１８９に対するボール１７７の当接力の増大によって、可動部１８５が受部１８３からの反力により可動部材１５１Ａ側へコイルスプリング１８１の付勢力に抗して移動する。この可動部材１５１Ａの移動によって、開口部１３９，１４１，１４３が順次開かれ、前記のように軸穴１１６側の作動オイルがオイル溜部２５側へ戻される。可動部材１５１Ａは、車速の増大によりボール１７７に作用する遠心力が増大することに応じて移動するため、開口部１３９，１４１，１４３は車速の増大に応じて選択的に順次開かれることになる。
【００８４】
従って、本実施例でも、車速に応じて加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力が調節され、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、特別な駆動源を必要とすることなく、可動部材１５１Ａの移動を入力回転に応じて確実に行わせることができる。
【実施例３】
【００８５】
図５，図６は、本発明の実施例３に係り、図５はコントロールバルブ及びその周辺を示す拡大断面図、図６はスプールバルブの拡大断面図である。なお、実施例１と対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付し、四輪駆動車の全体構成は図１を、トルク伝達装置の全体構成は図２，図３を参照して説明する。
【００８６】
本実施例では、コントロールバルブの構造を変更した。コントロールバルブ２７Ｂは、スプールバルブ１９５及び可動部材１５１Ｂを備えている。
【００８７】
前記スプールバルブ１９５は、スプール１９７とスリーブ１９９とからなっている。
【００８８】
前記スプール１９７は、回転軸１１Ｂに設けられたスプール支持穴２０１に移動可能に支持されている。スプール支持穴２０１は、回転軸１１Ｂの軸穴１１６に直交して半径方向に設けられている。スプール１９７は、小径部２０３にばね座２０５が周回状に設けられ、ばね座２０５とスプール支持穴２０１の底部との間に、リターンスプリング２０７が介設されている。スプール１９７の先端２０９は、球面状に形成され、前記リターンスプリング２０７の付勢力により前記スプール支持穴２０１外に突出する構成となっている。
【００８９】
前記スリーブ１９９は、前記軸穴１１６と軸穴１１６よりも小径の第２軸穴２１１とからなっている。第２軸穴２１１の一端部が、圧力調整開口１３７Ｂとなっている。第２軸穴２１１は、径方向穴２１３に連通形成されている。径方向穴２１３は、回転軸１１Ｂを貫通し、両端が前記オイル溜部２５に開放されている。
【００９０】
前記可動部材１５１Ｂは、前記スプール１９７に対応して設けられている。可動部材１５１Ｂには、斜面２１５が設けられている。斜面２１５に、前記スプール１９７の先端２０９が当接している。可動部材１５１Ｂの移動を制御する移動制御手段は、実施例１と同様に構成されている。従って、可動部材１５１Ｂには、フォーク１５５が係合する係合溝１５３Ｂが設けられている。
【００９１】
従って、可動部材１５１Ｂが移動されず、斜面２１５の下端側がスプール１９７の先端２０９に当接している図５の状態では、スプール１９７によって圧力調整開口１３７Ｂが閉じられており、前記のように高い圧力で摩擦多板クラッチ８７が締結される。
【００９２】
車速の上昇等に応じて可動部材１５１Ｂが移動制御されると、可動部材１５１Ｂの斜面２１５がスプール１９７に対して移動し、スプール１９７の先端２０９は、斜面２１５の高い側に当接するように状態が変化する。この変化によりスプール１９７がリターンスプリング２０７に付勢されて移動し、圧力調整開口１３７Ｂが車速の上昇等に応じて開かれその面積が調節される。従って、圧力調整開口１３７Ｂの開口面積に応じて軸穴１１６から第２軸穴２１１へ作動オイルが流れ、径方向穴２１３からオイル溜部２５へ作動オイルが戻される。
【００９３】
従って、本実施例でも、車速に応じて加圧ピストンシリンダ部２４の動作圧力が調節され、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、可動部材１５１Ｂの移動によりスプールバルブ１９５を介して圧力調整開口の面積を変更する簡単な構造で制御機能の低下を確実に抑制し、制御レスポンスを確実に向上させることができる。
【００９４】
なお、前記各実施例のトルク伝達装置は、四輪駆動車の被駆動側となるフロントデファレンシャル装置への入力側に設けることもできる。この場合は、入力回転に応じて前輪側への伝達トルクを制御し、二輪駆動状態と四輪駆動状態とに渡る駆動状態を確実に制御することができる。
【００９５】
前記各実施例のトルク伝達装置は、四輪駆動車のデファレンシャル装置に設けることもできる。この場合は、左右アクスルシャフトへのトルク伝達状態を変化させ、左右差動回転に応じて左右輪側への伝達トルクを制御することができると共に、クラッチ部の外部制御も簡単な構造により容易に行うことができる。
【００９６】
さらに、前記各実施例のトルク伝達装置は、図１においてトランスファ４６の出力軸４７にトルク伝達装置１Ａとして設けることも可能である。
【００９７】
前記各実施例では、動作制御装置の動作部を自動車のクラッチ部として設けたが、例えば変速ギヤの変速状態を切り替える切替機構部、又は、例えば金属ベ
ルトやトロイダルを用いて継続的に変速状態を変化させることが可能な無段変速装置の変速状態を切り替える切替機構部として設けることも可能である。
【００９８】
上記各実施例では、ポンプ部として凹凸部に対する回転半径方向に可動のピストンを有するラジアルピストンポンプを用いて説明したが、回転軸方向に面して周方向に形成された凹凸部に対し回転軸方向に可動のピストンを有するアキシャルピストンポンプを用いても良く、他のポンプ部としては、内接又は外接ギヤ又は内接ギヤポンプや、ベーンポンプ、トロコイドポンプを用いたものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】トルク伝達装置の取付状態を示す縦断面図である（実施例１）。
【図３】要部の拡大断面図である（実施例１）。
【図４】コントロールバルブ及びその周辺を示す拡大断面図である（実施例２）。
【図５】コントロールバルブ及びその周辺を示す拡大断面図である（実施例３）。
【図６】スプールバルブの拡大断面図である（実施例３）。
【図７】トルク伝達装置の取付状態を示す縦断面図である（従来例）。
【符号の説明】
【０１００】
１，１Ｂ  トルク伝達装置（動作制御装置）
１１，１１Ａ，１１Ｂ  回転軸（第１回転部材）
１７  ドライブピニオンシャフト（第２回転部材）
２１  クラッチ部（動作部）
２３  ポンプ部
２４  加圧ピストンシリンダ部（流体アクチュエータ）
２７，２７Ａ，２７Ｂ  コントロールバルブ
９３  ポンプカム（凹凸部）
９５  ポンプピストン（往復体）
１２９  加圧ピストン
１３１  圧力室
１３７，１３７Ｂ  圧力調整開口
１３９，１４１，１４３  開口部
１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ  可動部材
【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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