(57)【要約】【課題】被牽引時などに後輪側回転軸が回転した場合に、湿式摩擦係合部に作動油を供給することにより冷却効果を得ることが可能なカップリング装置を提供する。【解決手段】カップリング装置３０は、プロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との間に設けられ、作動油の粘性抵抗によって係合されるクラッチ機構部ＣＬを備え、クラッチ機構部ＣＬの係合により駆動源からの駆動力をドライブピニオンシャフト３２に伝達可能に構成されている。そして、ドライブピニオンシャフト３２の回転時に、クラッチ機構部ＣＬの係合に用いられない作動油を、クラッチ機構部ＣＬに供給するオイルポンプ８０を備えている。【選択図】図３
2012153247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪側回転軸と後輪側回転軸との間に設けられ、
作動油の粘性抵抗によって係合される湿式摩擦係合部を備え、前記湿式摩擦係合部の係合により駆動源からの駆動力を前記後輪側回転軸に伝達可能に構成されたカップリング装置であって、
前記後輪側回転軸の回転時に、前記湿式摩擦係合部の係合に用いられない作動油を、当該湿式摩擦係合部に供給するオイルポンプを備えていることを特徴とするカップリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカップリング装置において、
前記オイルポンプは、前記後輪側駆動軸に組み付けられていることを特徴とするカップリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のカップリング装置において、
前記後輪側回転軸に設けられたギヤと、この前記後輪側回転軸と平行に配置されたカウンター軸に設けられたギヤとが噛合されており、
前記オイルポンプは、前記カウンター軸に組み付けられていることを特徴とするカップリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のカップリング装置において、
前記オイルポンプは、当該カップリング装置における非回転の部位に組み付けられていることを特徴とするカップリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のカップリング装置において、
前記オイルポンプは、当該カップリング装置と、左右一対の後輪間の差動を行うディファレンシャル装置との間に配置されていることを特徴とするカップリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のカップリング装置において、
前記オイルポンプは、インナーロータおよびアウターロータの相対回転によりポンプ作用を行うトロコイド型のオイルポンプとされていることを特徴とするカップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車において、駆動源からの駆動力を後輪側回転軸に伝達可能なカップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車においては、前輪側回転軸と後輪側回転軸との間に設けられたカップリング装置（例えば電子制御カップリングなど）により、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えたり、四輪駆動状態のとき前後のトルク配分を変更したりしている。カップリング装置は、例えば作動油の粘性抵抗によって係合される湿式摩擦係合部を備えた構成とされ、湿式摩擦係合部の係合により駆動源からの駆動力を前輪側回転軸から後輪側回転軸に伝達可能とされている。
【０００３】
従来では、前輪側回転軸と後輪側回転軸との間に回転数差がある場合に、湿式摩擦係合部（多板クラッチ機構）を係合させて前輪側回転軸と後輪側回転軸との回転を同期させるとともに、オイルポンプを作動させて作動油を循環させるようなカップリング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０１８４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両がエンジンの停止時に後輪だけを接地させた状態で牽引（いわゆる二輪被牽引）されると、後輪側回転軸だけが回転し、前輪側回転軸と後輪側回転軸との間に大きな回転数差が発生する。しかし、上記従来の技術では、被牽引時については考慮されておらず、被牽引時にも湿式摩擦係合部が係合されてしまい、カップリング装置が過大に発熱することが懸念される。
【０００６】
本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであり、被牽引時などに後輪側回転軸が回転した場合に、湿式摩擦係合部に作動油を供給することにより冷却効果を得ることが可能なカップリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、前輪側回転軸と後輪側回転軸との間に設けられ、作動油の粘性抵抗によって係合される湿式摩擦係合部を備え、前記湿式摩擦係合部の係合により駆動源からの駆動力を前記後輪側回転軸に伝達可能に構成されたカップリング装置であって、前記後輪側回転軸の回転時に、前記湿式摩擦係合部の係合に用いられない作動油を、当該湿式摩擦係合部に供給するオイルポンプを備えていることを特徴としている。ここで、湿式摩擦係合部は、作動油の粘性抵抗によって係合されるが、その係合にほとんど寄与せずにオイルポンプによってカップリング装置内を強制的に循環される作動油を、「湿式摩擦係合部の係合に用いられない作動油」としている。なお、オイルポンプとしては、例えばインナーロータおよびアウターロータの相対回転によりポンプ作用を行うトロコイド型のオイルポンプなどを用いることが可能である。
【０００８】
上記構成のカップリング装置によれば、車両がエンジンの停止時に後輪だけを接地させた状態で牽引されると、前輪側回転軸と後輪側回転軸との間に回転数差が発生するが、上記従来の技術とは異なり、後輪側回転軸の回転にともなうオイルポンプのポンプ作用により、湿式摩擦係合部の係合に用いられない作動油が湿式摩擦係合部に供給される。したがって、被牽引時などに後輪側回転軸が回転した場合に、オイルポンプによって供給される作動油によって湿式摩擦係合部を潤滑・冷却することができる。
【０００９】
本発明のカップリング装置において、前記オイルポンプは、前記後輪側駆動軸に組み付けられていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、電力供給を行わなくても後輪側回転軸の回転によってオイルポンプが直接的に駆動されるので、後輪側駆動軸の回転にともなって回転する回転部材を新たに設ける必要がなくなり、構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
本発明のカップリング装置において、前記後輪側回転軸に設けられたギヤと、この前記後輪側回転軸と平行に配置されたカウンター軸に設けられたギヤとが噛合されており、前記オイルポンプは、前記カウンター軸に組み付けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、オイルポンプを後輪側回転軸によって直接的に駆動するのではなく、カウンター軸を介して後輪側回転軸の回転を伝達してオイルポンプを駆動するようにしている。これにより、後輪側回転軸の回転時、電力供給を行わなくてもオイルポンプを駆動することができる。また、オイルポンプの設置箇所の自由度を向上させることができる。
【００１３】
本発明のカップリング装置において、前記オイルポンプは、当該カップリング装置における非回転の部位に組み付けられていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、後輪側回転軸の回転時、後輪側回転軸と上記非回転の部位との間に回転数差が発生するので、前輪側駆動軸と後輪側回転軸との回転数差の有無に関係なく、オイルポンプが駆動される。これにより、後輪側回転軸の回転時には常に、オイルポンプが駆動され、湿式摩擦係合部を潤滑・冷却することが可能になる。
【００１５】
本発明のカップリング装置において、前記オイルポンプは、当該カップリング装置と、左右一対の後輪間の差動を行うディファレンシャル装置との間に配置されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、後輪側回転軸の回転時、オイルポンプによって強制的に送られる作動油によって、カップリング装置とディファレンシャル装置との間で熱交換を行うことが可能になる。そして、被牽引時、湿式摩擦係合部の冷却を促進することが可能になり、湿式摩擦係合部の温度上昇を抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のカップリング装置によれば、被牽引時などに後輪側回転軸が回転した場合に、オイルポンプによって供給される作動油によって湿式摩擦係合部を潤滑・冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るカップリング装置を備える四輪駆動車の一例を模式的に示す図である。
【図２】図１の四輪駆動車に備えられる電子制御カップリングおよびリヤディファレンシャルを示す断面図である。
【図３】図２の電子制御カップリングを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、本発明の実施形態に係るカップリング装置を備える四輪駆動車の概略構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るカップリング装置を備える四輪駆動車１００の一例を模式的に示す図である。図１には、前輪駆動ベース（ＦＦベース）の四輪駆動車１００を例示している。
【００２１】
図１に示すように、車両のフロント側（図１では上側）には、駆動源であるエンジン１０が配置されている。エンジン１０は、変速機構（例えば自動変速機）１１に連結され、変速機構１１は、フロントディファレンシャル１２に連結されている。
【００２２】
エンジン１０の近傍のフロント側には、主駆動輪（駆動源からの駆動力がカップリング装置を介さずに直接的に伝達される駆動輪）である左右一対の前輪１４，１４が配置されている。左右の前輪１４，１４は、互いにフロントディファレンシャル１２を介して連結されている。左右の前輪１４，１４とフロントディファレンシャル１２とは、それぞれアクスルシャフト１３，１３により連結されている。エンジン１０からの駆動力は、変速機構１１で変速されてフロントディファレンシャル１２に伝達され、これにより、前輪１４，１４が駆動されるようになっている。フロントディファレンシャル１２は、左右の前輪１４，１４へのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１に示す例では、フロントディファレンシャル１２として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ１２ａ，１２ａおよび一対のサイドギヤ１２ｂ，１２ｂを備えたものが用いられている。
【００２３】
フロントディファレンシャル１２は、トランスファ１５に連結されている。トランスファ１５には、車両のリヤ側（図１では下側）へ向けて延びるプロペラシャフト（前輪側回転軸）１６が連結されている。トランスファ１５により、エンジン１０の駆動力を車両のリヤ側へも取り出すことが可能となっている。
【００２４】
車両のリヤ側には、従駆動輪（駆動源からの駆動力がカップリング装置を介して伝達される駆動輪）である左右一対の後輪１９，１９が配置されている。左右の後輪１９，１９は、互いにリヤディファレンシャル１７を介して連結されている。左右の後輪１９，１９とリヤディファレンシャル１７とは、それぞれアクスルシャフト１８，１８により連結されている。リヤディファレンシャル１７は、左右の後輪１９，１９へのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１に示す例では、リヤディファレンシャル１７として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ１７ａ，１７ａおよび一対のサイドギヤ１７ｂ，１７ｂを備えたものが用いられている。
【００２５】
プロペラシャフト１６とリヤディファレンシャル１７との間には、カップリング装置である電子制御カップリング３０が設けられている。この実施形態では、電子制御カップリング３０は、リヤディファレンシャル１７の直前に配置されており、電子制御カップリング３０とリヤディファレンシャル１７とが一体的に設けられ、１つのアッシとして構成されている。
【００２６】
電子制御カップリング３０は、電磁石５１を備えている（図２、図３参照）。そして、電磁石５１の通電を制御することにより、後輪側に伝達される伝達トルクが制御される。これにより、四輪駆動車１００において、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えたり、四輪駆動状態のとき前後のトルク配分を変更したりすることが可能となっている。電磁石５１は、制御装置としての４ＷＤ電子制御ユニット（４ＷＤ＿ＥＣＵ）２００に接続されており、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００から必要に応じて、伝達トルクに相当する電流が電磁石５１（コイル５３）へ供給されるようになっている。
【００２７】
４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んだ構成とされている。ＲＯＭには、各種制御プログラム、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。
【００２８】
４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、各種センサ等からの検出信号等に基づいて、電子制御カップリング３０の電磁石５１の通電制御を実行する。具体的に、電磁石５１を非通電状態とした場合には、電子制御カップリング３０による後輪側へのトルク伝達は行われない。このとき、四輪駆動車１００は、二輪駆動状態に切り替えられる。一方、電磁石５１の通電を行うと、電子制御カップリング３０によって通電量に応じたトルクが後輪側へ伝達される。例えば、電磁石５１に通電する電流の値（制御電流値）を大きくするほど、伝達トルクが増大されるようになっている。これにより、四輪駆動車１００は、四輪駆動状態に切り替えられる。
【００２９】
４ＷＤ＿ＥＣＵ２００は、エンジン１０の各種制御を行うエンジンＥＣＵ３００と接続されている。４ＷＤ＿ＥＣＵ２００と、エンジンＥＣＵ３００とは、電子制御カップリング３０の制御や、エンジン１０の制御に関し必要な情報を互いに送受信可能に接続されている。なお、エンジンＥＣＵ３００も、４ＷＤ＿ＥＣＵ２００と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んだ構成とされている。
【００３０】
次に、電子制御カップリング３０の具体構成について、図２、図３を参照して説明する。図２は、図１の四輪駆動車１００に備えられる電子制御カップリング３０およびリヤディファレンシャル１７を示す断面図である。図３は、図２の電子制御カップリング３０を示す断面図である。
【００３１】
図２、図３に示すように、電子制御カップリング３０のカバー３１の内部と、リヤディファレンシャル１７のディファレンシャルキャリヤ２３の内部とに跨って、回転中心Ａ１を中心として回転するドライブピニオンシャフト（後輪側回転軸）３２が配置されている。ディファレンシャルキャリヤ２３の内周には軸受（円すいころ軸受）２４が装着されており、軸受２４によりドライブピニオンシャフト３２が回転可能に支持されている。ドライブピニオンシャフト３２の一端（図２、図３では右端）には、ドライブピニオンギヤ３２ａが設けられており、ドライブピニオンギヤ３２ａが、リヤディファレンシャル１７のリングギヤ１７ｃと噛み合っている。
【００３２】
ドライブピニオンシャフト３２の内部には、軸方向孔３２ｂと径方向孔３２ｃとが形成されている。軸方向孔３２ｂは、ドライブピニオンシャフト３２の中心部に形成されており、ドライブピニオンシャフト３２の他端（図２、図３では左端）から軸方向に沿って延びている。軸方向孔３２ｂの他端は、ドライブピニオンシャフト３２の他端に開口されている。軸方向孔３２ｂの一端は、後述するオイルポンプ８０と軸方向で重なり合う位置まで達している。径方向孔３２ｃは、軸方向孔３２ｂの一端部から径方向の外側に向かって延びている。この場合、複数（例えば４つ）の径方向孔３２ｃが、ドライブピニオンシャフト３２の中心部から放射状に延びている。径方向孔３２ｃは、ドライブピニオンシャフト３２の外周に開口されており、オイルポンプ８０の吐出チャンバ８６に連通可能とされている。
【００３３】
電子制御カップリング３０のカバー３１、オイルポンプ８０のポンプハウジング８３、およびディファレンシャルキャリヤ２３は、軸方向に並んで配設されている。これらの部材３１，８３，２３は、一体的に設けられており、相対回転不能とされている。カバー３１は、円筒状に形成されており、その内部空間には有底円筒状のフロントハウジング３３が配置されている。カバー３１の一端部（図２、図３では右端部）には、オイルリバーザ３１ｂおよび連通孔３１ｃが形成されている。オイルリバーザ３１ｂは、オイルポンプ８０の吸入チャンバ８５に連通されている。また、オイルリバーザ３１ｂは、連通孔３１ｃを介して、フロントハウジング３３とカバー３１との間の空間Ｃ４に連通されている。
【００３４】
フロントハウジング３３は、アルミニウムなどの非磁性材料により形成されている。フロントハウジング３３は、小径円筒部３４と底部３５と環状の接続部３６と大径円筒部３７とを備えている。小径円筒部３４は、カバー３１の開口部３１ａに配置され、底部３５により小径円筒部３４におけるカバー３１の外部側端部が閉塞されている。接続部３６は、小径円筒部３４におけるカバー３１の内部側端部から外周側に向けて張り出されている。大径円筒部３７は、接続部３６の外周端からディファレンシャルキャリヤ２３側（図２、図３では右側）に向けて配置されている。カバー３１の開口部３１ａ側の端部内周には、軸受３８ａおよびオイルシール３８ｂが固定されている。軸受３８ａの内輪は、フロントハウジング３３の小径円筒部３４の外周に装着されている。
【００３５】
フロントハウジング３３の小径円筒部３４におけるカバー３１の外部側端面には、フランジ２１が取り付けられている。フロントハウジング３３とフランジ２１とが植込みボルト２２により固定されている。植込みボルト２２は、小径円筒部３４に形成された雌ねじ部３４ａにねじ込まれている。フランジ２１は、プロペラシャフト１６（図１参照）に接続されている。
【００３６】
カバー３１の内部には、回転中心Ａ１を中心として回転する中空のインナーシャフト４０が配置されている。インナーシャフト４０は、後述するクラッチ機構部（湿式摩擦係合部）ＣＬ１の係合時に回転可能となり、クラッチ機構部ＣＬ１の解放時に回転不能となる回転部材である。小径円筒部３４の内周と、インナーシャフト４０の小径円筒部３４側の端部外周との間には、軸受４１が装着されており、軸受４１によりインナーシャフト４０が回転可能に支持されている。インナーシャフト４０内には、ドライブピニオンシャフト３２の他端部（図２、図３では左端部）がスプライン嵌合されており、インナーシャフト４０とドライブピニオンシャフト３２とが一体的に回転する。そして、ドライブピニオンシャフト３２の軸方向孔３２ｂが、インナーシャフト４０の内部空間４０ａに連通されている。また、インナーシャフト４０の内部空間４０ａは、インナーシャフト４０とフロントハウジング３３との間の空間Ｃ３に連通されている。
【００３７】
インナーシャフト４０の外周側には、回転中心Ａ１を中心として回転可能な環状のリヤハウジング４２が配置されている。リヤハウジング４２は、半径方向の断面形状がほぼＬ字形の内筒部４２ａと、内筒部４２ａの外周に固定された環状の遮断部材４２ｂと、遮断部材４２ｂの外周に固定された外筒部４２ｃとにより構成されている。内筒部４２ａおよび外筒部４２ｃは、例えば鉄などの磁性材料により形成され、遮断部材４２ｂは、非磁性材料により形成されている。外筒部４２ｃは、フロントハウジング３３の内周にねじ結合され、かつ、溶接によりフロントハウジング３３に相対回転不能に固定されている。このため、フロントハウジング３３とリヤハウジング４２とは、一体的に回転する。
【００３８】
また、内筒部４２ａの内周と、ドライブピニオンシャフト３２の外周との間には、軸受４３が装着されており、軸受４３によりリヤハウジング４２がインナーシャフト４０に対し相対回転可能に設けられている。軸受４３と、後述するポンプハウジング８３との間には、軸方向の隙間を調整する円環状のシム４５と、環状の皿ばね４６とが配置されている。
【００３９】
内筒部４２ａの内周とインナーシャフト４０の外周との間には、シールリング（例えばＸリング）４７が装着されている。シールリング４７により、インナーシャフト４０とリヤハウジング４２との間が液密にシールされる。外筒部４２ｃの外周とフロントハウジング３３の内周との間には、シールリング（例えばＯリング）４８が装着されている。シールリング４８により、リヤハウジング４２とフロントハウジング３３との間が液密にシールされる。
【００４０】
ディファレンシャルキャリヤ２３とリヤハウジング４２とポンプハウジング８３とによって囲まれた空間が、電磁石収納室Ｃ１となっている。電磁石収納室Ｃ１は、周囲の空間から液密および気密にシールされている。電磁石収納室Ｃ１には、電磁石５１が配置されている。電磁石５１は、磁性材料により形成された環状の鉄心５２と、鉄心５２に巻き付けられたコイル５３とを備えている。鉄心５２は、カバー３１に対し相対回転不能に設けられている。コイル５３は、電線を介して４ＷＤ＿ＥＣＵ２００（図１参照）に接続されている。
【００４１】
フロントハウジング３３とインナーシャフト４０とリヤハウジング４２とによって囲まれた空間が、クラッチ機構収納室Ｃ２となっている。クラッチ機構収納室Ｃ２には、クラッチ機構部ＣＬ１が配置されている。クラッチ機構部ＣＬ１は、電磁石５１の電磁力により係合・解放されるパイロットクラッチ６１と、パイロットクラッチ６１の係合・解放動作に連動して係合・解放されるメインクラッチ７１とからなる。そして、クラッチ機構収納室Ｃ２には、作動油（カップリングオイル）が流通可能となっており、クラッチ機構収納室Ｃ２に供給された作動油の粘性抵抗によってパイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１が係合される。クラッチ機構収納室Ｃ２には、オイル循環経路を通じて作動油が供給されるようになっている。電子制御カップリング３０の内部に形成されるオイル循環経路の詳細については後述する。
【００４２】
パイロットクラッチ６１は、アーマチュア６２とクラッチディスク６３とクラッチプレート６４とを備えている。アーマチュア６２は、リヤハウジング４２から軸方向に所定間隔を隔てて配置されている。クラッチディスク６３およびクラッチプレート６４は、アーマチュア６２とリヤハウジング４２との間に配置されている。アーマチュア６２およびクラッチディスク６３は、フロントハウジング３３の内周にスプライン嵌合されている。
【００４３】
インナーシャフト４０の外周には、環状のカム６５が装着されている。カム６５は、インナーシャフト４０に対し相対回転可能に設けられている。このカム６５の外周には、クラッチプレート６４がスプライン嵌合されている。また、カム６５と、リヤハウジング４２の内筒部４２ａとの間には、スラスト軸受６６が配置されている。スラスト軸受６６は、カム６５に作用するスラスト荷重を受け止め、かつ、リヤハウジング４２とカム６５とを相対回転可能とするために配置されている。
【００４４】
メインクラッチ７１は、パイロットクラッチ６１と、フロントハウジング３３の小径円筒部３４との間に配置されている。メインクラッチ７１は、複数のクラッチディスク７２と、複数のクラッチプレート７３とを備えている。クラッチディスク７２とクラッチプレート７３とは交互に配置されている。クラッチディスク７２は、フロントハウジング３３の大径円筒部３７の内周にスプライン嵌合され、クラッチプレート７３は、インナーシャフト４０の外周にスプライン嵌合されている。また、フロントハウジング３３の大径円筒部３７には、複数の連通孔３７ａが形成されている。連通孔３７ａは、軸方向および周方向に所定間隔おきに並んで設けられている。連通孔３７ａによって、クラッチ機構収納室Ｃ２と、フロントハウジング３３とカバー３１との間の空間Ｃ４とが互いに連通されている。つまり、クラッチ機構収納室Ｃ２は、周囲の空間から液密および気密にシールされているのではなく、連通孔３７ａによって周囲の空間に開放されている。
【００４５】
メインクラッチ７１とパイロットクラッチ６１との間には、環状のピストン７４が配置されている。ピストン７４は、インナーシャフト４０の外周にスプライン嵌合されている。ピストン７４およびカム６５の互いに相対向する側には、それぞれのカム面に対応する複数の凹部７４ａ，６５ａが形成されている。ピストン７４およびカム６５の間には、各凹部７４ａ，６５ａに嵌め入れられるように複数のボール７５（図２、図３では１つのみ示す）が設けられている。
【００４６】
上記構成の電子制御カップリング３０の動作について説明する。
【００４７】
まず、電子制御カップリング３０の電磁石５１に電流が供給されない場合、パイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１が解放されている。このため、プロペラシャフト１６からフロントハウジング３３に伝達されたトルクは、インナーシャフト４０およびドライブピニオンシャフト３２には伝達されない。この場合、四輪駆動車１００が二輪駆動状態となる。
【００４８】
一方、電磁石５１に電流が供給されると、鉄心５２と外筒部４２ｃとアーマチュア６２と内筒部４２ａとを磁束が通過して磁気回路が形成される。このため、電磁力（磁気吸引力）により、アーマチュア６２が、外筒部４２ｃおよび内筒部４２ａ側に移動する。すると、パイロットクラッチ６１のクラッチディスク６３とクラッチプレート６４とが係合される。つまり、パイロットクラッチ６１が係合される。これにより、フロントハウジング３３のトルクが、パイロットクラッチ６１を介してカム６５に伝達される。
【００４９】
カム６５にトルクが伝達されると、カム６５とピストン７４とが相対回転する。すると、ボール７５をカム６５とピストン７４の凹部６５ａ，７４ａの外部に押し出すような力が作用し、カム６５とピストン７４とが軸方向方向において相互に離反する向きのスラスト荷重が生じる。この場合、カム６５は、スラスト軸受６６により受け止められており、リヤハウジング４２側に移動することが防止されている。このため、上記スラスト荷重により、ピストン７４がメインクラッチ７１側に押し付けられ、クラッチディスク７２とクラッチプレート７３とが係合される。この場合、パイロットクラッチ６１の係合力が、カム６５とボール７５とピストン７４とにより増幅されて、メインクラッチ７１に伝達されるようになっている。メインクラッチ７１が係合されると、プロペラシャフト１６からフロントハウジング３３に伝達されたトルクが、メインクラッチ７１を介してインナーシャフト４０およびドライブピニオンシャフト３２に伝達される。これにより、四輪駆動車１００が四輪駆動状態となる。この場合、電磁石５１に通電される電流の値を増大きくするほど、メインクラッチ７１の係合力が増大し、ドライブピニオンシャフト３２へ伝達されるトルクが増大する。電磁石５１に通電される電流が所定値以上になると、直結状態に近い状態でドライブピニオンシャフト３２にトルクが伝達される。
【００５０】
−実施形態の特徴部分−
この実施形態では、上記構成の電子制御カップリング３０において、後輪側回転軸であるドライブピニオンシャフト３２の回転時にクラッチ機構部（湿式摩擦係合部）ＣＬ１の係合に用いられない作動油を、クラッチ機構部ＣＬ１に供給するオイルポンプ８０を備えていることを特徴としている。以下、この実施形態の特徴部分について、図２、図３を参照して詳しく説明する。
【００５１】
図２、図３に示すように、オイルポンプ８０は、例えばインナーロータ８１およびアウターロータ８２の相対回転による歯間内の容積変化によりポンプ作用を行うトロコイド型のオイルポンプとされている。具体的には、オイルポンプ８０は、インナーロータ８１、アウターロータ８２、ポンプハウジング８３等で構成されている。
【００５２】
インナーロータ８１は、複数個（例えば４個）の外歯を有している。インナーロータ８１の中心部には、ドライブピニオンシャフト３２と平行に延びるカウンターシャフト（伝達軸）８４が一体回転可能にスプライン嵌合されており、インナーロータ８１は、回転中心Ａ２を中心として回転可能となっている。アウターロータ８２は、インナーロータ８１の外歯よりも多い個数（例えば５個）の内歯を有している。アウターロータ８２は、回転中心Ａ３を中心としてハウジング８３内に回転自在に収容されている。アウターロータ８２は、インナーロータ８１に対して所定量だけ偏心され、アウターロータ８２の内歯がインナーロータ８１の外歯に噛み合う状態で設けられている。
【００５３】
そして、カウンターシャフト８４の回転にともなってインナーロータ８１が回転されると、このインナーロータ８１と噛合したアウターロータ８２もポンプハウジング８３内で同じ方向に回転される。このとき、インナーロータ８１およびアウターロータ８２の相対回転により、インナーロータ８１およびアウターロータ８２の歯間内容積が連続的に変化するようになっている。
【００５４】
ポンプハウジング８３は、カバー３１とディファレンシャルキャリヤ２３との間に固定されており、カバー３１に対し相対回転不能とされている。ポンプハウジング８３は、ハウジング本体８３ａと、このハウジング本体８３ａにボルト等によって取り付けられるハウジングカバー８３ｂとの２分割構造となっている。ハウジング本体８３ａには、後述するオイル循環経路を流れる作動油を吸入する吸入チャンバ８５が形成されている。吸入チャンバ８５は、インナーロータ８１およびアウターロータ８２の歯間内容積の拡大領域において形成されている。吸入チャンバ８５は、カバー３１の内部に形成されたオイルリザーバ３１ｂに連通されている。オイルリザーバ３１ｂは、作動油が貯留される空間であり、オイルリザーバ３１ｂを設けることによって、オイル循環経路を循環する作動油の量を増やすことができる。
【００５５】
また、ハウジング本体８３ａとハウジングカバー８３ｂとによって、オイル循環経路へ作動油を吐出する吐出チャンバ８６が形成されている。吐出チャンバ８６は、インナーロータ８１およびアウターロータ８２の歯間内容積の縮小領域において形成されている。吐出チャンバ８６は、ドライブピニオンシャフト３２に形成された径方向孔３２ｃに連通可能となっている。つまり、ドライブピニオンシャフト３２の回転にともなって径方向孔３２ｃの開口の位置が変化するため、径方向孔３２ｃの開口が吐出チャンバ８６と重なり合ったときに両者３２ｃ，８６が互いに連通されるようになっている。
【００５６】
上記構成のオイルポンプ８０は、後輪側回転軸であるドライブピニオンシャフト３２の回転が伝達されることによって駆動される。具体的には、ドライブピニオンシャフト３２の外周には、ドライブギヤ８７が一体回転可能にスプライン嵌合されている。ドライブギヤ８７は、オイルポンプ８０のカウンターシャフト８４に一体に形成されたカウンターギヤ８８に噛合されている。ドライブギヤ８７およびカウンターギヤ８８は、ディファレンシャルキャリヤ２３内に形成された内部空間２３ａに収容されている。なお、カウンターギヤ８８をスプライン嵌合によってカウンターシャフト８４に一体的に取り付ける構成としてもよい。
【００５７】
そして、ドライブピニオンシャフト３２が回転すると、その回転がドライブギヤ８７およびカウンターギヤ８８を介して伝達され、カウンターシャフト８４およびインナーロータ８１が一体的に回転する。すると、インナーロータ８１およびアウターロータ８２が相対回転して、インナーロータ８１およびアウターロータ８２の歯間内容積が変化し、これにともなって、オイル循環経路から作動油が吸入チャンバ８５に吸入される。吸入チャンバ８５に流入した作動油は、吐出チャンバ８６側に送られて、吐出チャンバ８６からオイル循環経路へ吐出される。
【００５８】
このようなオイルポンプ８０が駆動されると、作動油が、電子制御カップリング３０内に形成されたオイル循環経路を循環する。電子制御カップリング３０におけるオイル循環経路は、オイルポンプ８０の吐出チャンバ８６→ドライブピニオンシャフト３２の径方向孔３２ｃおよび軸方向孔３２ｂ→インナーシャフト４０の内部空間４０ａ→インナーシャフト４０とフロントハウジング３３との間の空間Ｃ３→上記クラッチ機構収納室Ｃ２→フロントハウジング３３の連通孔３７ａ→フロントハウジング３３とカバー３１との間の空間Ｃ４→カバー３１の連通孔３１ｃおよびオイルリザーバ３１ｂ→オイルポンプ８０の吸入チャンバ８５、のような経路となっている。なお、オイル循環経路の作動油が、電磁石収容室Ｃ１内やディファレンシャルキャリヤ２３内へ浸入したり、カバー３１の外部へ漏れ出たりしないようにするために、電子制御カップリング３０内の適宜箇所に、シールリング（Ｏリング、Ｘリング等）４７，４８，９１，９２や、オイルシール３８ｂ，９３，９４，９５が設けられている。
【００５９】
そして、オイル循環経路を循環する作動油が、クラッチ機構収納室Ｃ２に配置されたクラッチ機構部ＣＬ１（パイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１）に供給される。この場合、オイルポンプ８０の駆動によって、クラッチ機構部ＣＬ１の係合に用いられない作動油がクラッチ機構部ＣＬ１に供給されるようになっている。ここで、クラッチ機構部ＣＬ１のパイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１は、作動油の粘性抵抗によって係合されるが、その係合にほとんど寄与せずに、オイルポンプ８０によって電子制御カップリング３０内のオイル循環経路を強制的に循環される作動油を、「係合に用いられない作動油」としている。
【００６０】
この実施形態によれば、車両がエンジン１０の停止時に後輪１９，１９だけを接地させた状態で牽引されると、プロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との間に回転数差が発生する。この場合、上記従来の技術とは異なり、ドライブピニオンシャフト３２の回転にともなうオイルポンプ８０のポンプ作用により、クラッチ機構部ＣＬ１の係合に用いられない作動油がクラッチ機構部ＣＬ１に供給される。したがって、被牽引時などにドライブピニオンシャフト３２が回転した場合に、オイルポンプ８０によって供給される作動油によってクラッチ機構部ＣＬ１のパイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１を潤滑・冷却することができる。
【００６１】
ところで、被牽引時には、クラッチ機構部ＣＬ１を係合状態としていなくても（つまり、電子制御カップリング３０の電磁石５１を非通電状態としていても）、作動油の粘性抵抗（引きずり抵抗）によってクラッチ機構部ＣＬ１のパイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１がいわゆる半係合状態となり、クラッチ機構部ＣＬ１の温度が上昇することが懸念される。しかし、この実施形態では、ドライブピニオンシャフト３２の回転時、オイル循環経路を強制的に循環される作動油によって、クラッチ機構部ＣＬ１のパイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１の冷却を効率的に行うことができ、クラッチ機構部ＣＬ１の温度上昇を抑制することができる。
【００６２】
また、この実施形態では、オイルポンプ８０は、ドライブピニオンシャフト３２と平行に設けられたカウンターシャフト８４に組み付けられている。より具体的には、オイルポンプ８０のインナーロータ８１を駆動する駆動軸がカウンターシャフト８４とされている。つまり、オイルポンプ８０をドライブピニオンシャフト３２によって直接的に駆動するのではなく、カウンターシャフト８４を介してドライブピニオンシャフト３２の回転をインナーロータ８１に伝達してオイルポンプ８０を駆動するようにしている。これにより、ドライブピニオンシャフト３２の回転時、電力供給を行わなくてもオイルポンプ８０を駆動することができる。また、オイルポンプ８０の設置箇所の自由度を向上させることができる。
【００６３】
また、この実施形態では、オイルポンプ８０が、電子制御カップリング３０における非回転の部位であるカバー３１に組み付けられている。より具体的には、カバー３１に一体的に固定されたポンプハウジング８３内にオイルポンプ８０のアウターロータ８２が収容されている。したがって、後輪側回転軸であるドライブピニオンシャフト３２が回転すれば、ドライブピニオンシャフト３２とカバー３１との間に回転数差が発生するので、前輪側駆動軸であるプロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との回転数差の有無に関係なく、オイルポンプ８０が駆動される。これにより、ドライブピニオンシャフト３２の回転時には常に、オイルポンプ８０が駆動され、クラッチ機構部ＣＬ１を潤滑・冷却することが可能になる。
【００６４】
また、この実施形態では、オイルポンプ８０が電子制御カップリング３０とリヤディファレンシャル１７との間に設けられている。これにより、ドライブピニオンシャフト３２の回転時、オイル循環経路を強制的に循環される作動油によって、電子制御カップリング３０とリヤディファレンシャル１７との間で熱交換を行うことが可能になる。そして、被牽引時、クラッチ機構部ＣＬ１のパイロットクラッチ６１およびメインクラッチ７１の冷却を促進することが可能になり、クラッチ機構部ＣＬ１の温度上昇をより効果的に抑制することが可能になる。
【００６５】
−他の実施形態−
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。
【００６６】
上記実施形態では、オイルポンプ８０をカウンターシャフト８４に組み付けたが、オイルポンプ８０を後輪側回転軸であるドライブピニオンシャフト３２に組み付ける構成としてもよい。この場合、オイルポンプ８０のインナーロータ８１を駆動する駆動軸がドライブピニオンシャフト３２とされる。これにより、電力供給を行わなくてもドライブピニオンシャフト３２の回転によってオイルポンプ８０が直接的に駆動されるので、上記実施形態のカウンターシャフト８４などのような回転部材を新たに設ける必要がなくなり、構成の簡素化を図ることができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、オイルポンプ８０を電子制御カップリング３０の非回転の部位であるカバー３１に組み付けたが、後輪側回転軸であるドライブピニオンシャフト３２との間に回転数差が生じ得る箇所であれば、それ以外の箇所にオイルポンプ８０を組み付けてもよい。例えば、オイルポンプ８０を前輪側回転軸であるプロペラシャフト１６と一体的に回転する部位に組み付ける構成としてもよい。この場合、ドライブピニオンシャフト３２の回転時、プロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との間に回転数差が生じていれば、オイルポンプ８０が駆動されることになる。なお、この場合、プロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との間の回転数差に応じてオイルポンプ８０の吐出量が決まるので、プロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との間の回転数差が小さいとき、クラッチ機構部ＣＬ１への作動油の過剰供給を抑制できる。
【００６８】
また、上記実施形態では、オイルポンプ８０を電子制御カップリング３０とリヤディファレンシャル１７との間に配置したが、それ以外の箇所にオイルポンプ８０を配置してもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、電子制御カップリング３０をプロペラシャフト１６とドライブピニオンシャフト３２との間に配置したが、クラッチ機構部ＣＬ１の係合により駆動源からの駆動力を後輪１９，１９に伝達可能な箇所であれば、それ以外の箇所に電子制御カップリング３０を配置してもよい。言い換えれば、前輪側駆動軸をプロペラシャフト１６以外としてもよい、あるいは、後輪側駆動軸をドライブピニオンシャフト３２以外としてもよい。例えば、前輪側駆動軸をフロントプロペラシャフトとし、後輪側駆動軸をリヤプロペラシャフトとし、フロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトとの間にカップリング装置を配置する構成としてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、オイルポンプの一例として、トロコイド型のオイルポンプ３０を挙げたが、オイルポンプは、後輪側回転軸の回転時に駆動されるものであれば、それ以外の構成としてもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、カップリング装置の一例として電子制御カップリング３０を挙げたが、カップリング装置は、湿式摩擦係合部を備える構成であれば、それ以外の構成としてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、前輪駆動ベースの四輪駆動車に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、後輪駆動ベースの四輪駆動車にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、四輪駆動車において、作動油の粘性抵抗によって係合される湿式摩擦係合部を備え、湿式摩擦係合部の係合により駆動源からの駆動力を後輪側回転軸に伝達可能に構成されたカップリング装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１６    プロペラシャフト
１７    リヤディファレンシャル
３０    電子制御カップリング
３２    ドライブピニオンシャフト
６１    パイロットクラッチ
７１    メインクラッチ
８０    オイルポンプ
８１    インナーロータ
８２    アウターロータ
８３    ポンプハウジング
８４    カウンターシャフト
８７    ドライブギヤ
８８    カウンターギヤ
ＣＬ１    クラッチ機構部
【図１】
2012153247.tif 000003
【図２】
2012153247.tif 000004
【図３】
2012153247.tif 000005